(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリルエステル基を含有するホスホン酸誘導体を含有する非水電解液。
【請求項２】
前記シリルエステル基を含有するホスホン酸誘導体が、下記一般式（１）で表される化合物である請求項１に記載の非水電解液。
【化１】
0005399559.tif 000027
〔一般式（１）中、ｍは、０または１を表し、ｎは、１または２を表し、ｍ＋ｎ＝２である。
Ｒ１は、
水素原子、
炭素数１〜１２のアルキル基、
炭素数１〜１２のハロアルキル基、
炭素数６〜１４のアリール基（当該アリール基は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のハロアルキル基で置換されてもよい）、
炭素数２〜１２のアルケニル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が少なくとも１つ置換した炭素数１〜６のアルキル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が少なくとも１つ置換した炭素数１〜６のハロアルキル基、
５員もしくは６員の複素環基（当該複素環基は、無置換であっても置換されていてもよい）、または、
下記一般式（３−１）〜一般式（３−１０）のいずれか１つで表される基を表す。
Ｒ２は、
水素原子、
炭素数１〜６のアルキル基、
炭素数１〜６のハロアルキル基、
炭素数２〜６のアルケニル基、または
フェニル基（当該フェニル基は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のハロアルキル基で置換されてもよい）を表す。
Ｒ３は、
炭素数１〜６のアルキル基、
炭素数２〜６のアルケニル基、
炭素数１〜６のアルコキシ基、
フェニル基、もしくは
−Ｏ−ＳｉＲ６Ｒ７Ｒ８基（Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）、または、
前記ｎが２のときに２つのＲ３が互いに連結して、−Ｏ−、炭素数１〜３のアルキレン基、もしくは−Ｏ−（ＳｉＲ１６Ｒ１７−Ｏ）ｐ−（Ｒ１６およびＲ１７は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表し、ｐは１〜３の整数を表す。）となっていてもよい基を表す。
Ｒ４およびＲ５は、
それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フェニル基、または−Ｏ−ＳｉＲ６Ｒ７Ｒ８基（Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）を表す。〕
【化２】
0005399559.tif 000028
〔一般式（３−１）〜一般式（３−１０）において、Ｒａは、炭素数１〜１２のハロゲン原子が置換してもよい２価の炭化水素基を表す。Ｒｂは、炭素数１〜１２のハロゲン原子が置換してもよい炭化水素基、または−ＳｉＲ２１Ｒ２２Ｒ２３基（Ｒ２１、Ｒ２２およびＲ２３は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）を表す。〕
【請求項３】
前記一般式（１）において、ｍが０であり、ｎが２である請求項２に記載の非水電解液。
【請求項４】
前記一般式（１）において、
Ｒ１が、
炭素数１〜６のアルキル基、
炭素数１〜６のフルオロアルキル基、
炭素数６〜１４のアリール基（当該アリール基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）、
炭素数２〜６のアルケニル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が１つ置換した炭素数１〜６のアルキル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が１つ置換した炭素数１〜６のフルオロアルキル基、
５員もしくは６員の複素環基（当該複素環基は、フリル基、チエニル基、ピロリル基、オキサゾリル基、イソキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、またはトリアジニル基である。さらに、当該複素環基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい。）、または、
前記一般式（３−１）、前記一般式（３−９）、及び前記一般式（３−１０）のいずれか１つで表される基〔但し、前記一般式（３−１）、前記一般式（３−９）、及び前記一般式（３−１０）中、前記Ｒａが、炭素数１〜６のアルキレン基、炭素数１〜６のフルオロアルキレン基、フェニレン基（当該フェニレン基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）、または、炭素数２〜６のアルケニレン基であり、前記Ｒｂが、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のフルオロアルキル基、フェニル基（当該フェニル基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）、炭素数２〜６のアルケニル基、または、−ＳｉＲ２１Ｒ２２Ｒ２３基（Ｒ２１、Ｒ２２、およびＲ２３は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基である。）である。〕である
請求項３に記載の非水電解液。
【請求項５】
前記一般式（１）において、
Ｒ１が、
炭素数１〜６のアルキル基、
炭素数１〜６のフルオロアルキル基、
炭素数６〜１４のアリール基（当該アリール基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）、
炭素数２〜６のアルケニル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（但し、Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０が、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基である。）が１つ置換した炭素数１〜６のアルキル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（但し、Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０が、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基である。）が１つ置換した炭素数１〜６のフルオロアルキル基、または、
前記一般式（３−１）、前記一般式（３−９）、及び前記一般式（３−１０）のいずれか１つで表される基〔但し、前記一般式（３−１）、前記一般式（３−９）、及び前記一般式（３−１０）中、前記Ｒａが、炭素数１〜６のアルキレン基であり、前記Ｒｂが、炭素数１〜６のアルキル基、または−ＳｉＲ２１Ｒ２２Ｒ２３基（Ｒ２１、Ｒ２２、およびＲ２３は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基である。）である。〕であり、
Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５が、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基またはフェニル基である
請求項３または請求項４に記載の非水電解液。
【請求項６】
前記一般式（１）で表される化合物が、
メチルホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル、
メチルホスホン酸ビス（ｔｅｒｔ-ブチルジメチルシリル）エステル、
メチルホスホン酸ビス（アリルジメチルシリル）エステル、
メチルホスホン酸ビス（トリフェニルシリル）エステル、
フェニルホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル、
ビニルホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル、
１−プロペニルホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル、
［ジフルオロ（トリメチルシリル）メチル］ホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル、
［（トリメチルシリロキシ）メチル］ホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル、
［（メタンスルホニル−オキシ）メチル］ホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル、
メチレンビスホスホン酸テトラキス（トリメチルシリル）エステル、または、
２，４，４，６，６−ペンタメチル−１，３，５−トリオキサ−２−ホスファ−４，６−ジシラシクロヘキサン−２−オキシドである
請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の非水電解液。
【請求項７】
前記シリルエステル基を含有するホスホン酸誘導体の含有量が、０．００１質量％〜１０質量％である請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の非水電解液。
【請求項８】
さらに４フッ化ホウ酸塩を含有する請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の非水電解液。
【請求項９】
前記４フッ化ホウ酸塩が、４フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ４）である請求項８に記載の非水電解液。
【請求項１０】
前記４フッ化ホウ酸塩の濃度が、０．０００１モル／リットル〜２モル／リットルである請求項８または請求項９に記載の非水電解液。
【請求項１１】
下記一般式（１）で表される化合物を含有するリチウム二次電池用添加剤。
【化３】
0005399559.tif 000029
〔一般式（１）中、ｍは、０または１を表し、ｎは、１または２を表し、ｍ＋ｎ＝２である。
Ｒ１は、
水素原子、
炭素数１〜１２のアルキル基、
炭素数１〜１２のハロアルキル基、
炭素数６〜１４のアリール基（当該アリール基は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のハロアルキル基で置換されてもよい）、
炭素数２〜１２のアルケニル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が少なくとも１つ置換した炭素数１〜６のアルキル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が少なくとも１つ置換した炭素数１〜６のハロアルキル基、
５員もしくは６員の複素環基（当該複素環基は、無置換であっても置換されていてもよい）、または、
下記一般式（３−１）〜一般式（３−１０）のいずれか１つで表される基を表す。
Ｒ２は、
水素原子、
炭素数１〜６のアルキル基、
炭素数１〜６のハロアルキル基、
炭素数２〜６のアルケニル基、または
フェニル基（当該フェニル基は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のハロアルキル基で置換されてもよい）を表す。
Ｒ３は、
炭素数１〜６のアルキル基、
炭素数２〜６のアルケニル基、
炭素数１〜６のアルコキシ基、
フェニル基、もしくは
−Ｏ−ＳｉＲ６Ｒ７Ｒ８基（Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）、または、
前記ｎが２のときに２つのＲ３が互いに連結して、−Ｏ−、炭素数１〜３のアルキレン基、もしくは−Ｏ−（ＳｉＲ１６Ｒ１７−Ｏ）ｐ−（Ｒ１６およびＲ１７は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表し、ｐは１〜３の整数を表す。）となっていてもよい基を表す。
Ｒ４およびＲ５は、
それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フェニル基、または−Ｏ−ＳｉＲ６Ｒ７Ｒ８基（Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）を表す。〕
【化４】
0005399559.tif 000030
〔一般式（３−１）〜一般式（３−１０）において、Ｒａは、炭素数１〜１２のハロゲン原子が置換してもよい２価の炭化水素基を表す。Ｒｂは、炭素数１〜１２のハロゲン原子が置換してもよい炭化水素基、または−ＳｉＲ２１Ｒ２２Ｒ２３基（Ｒ２１、Ｒ２２およびＲ２３は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）を表す。〕
【請求項１２】
正極と、
金属リチウム、リチウム含有合金、リチウムとの合金化が可能な金属もしくは合金、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な酸化物、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な遷移金属窒素化物、および、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な炭素材料から選ばれる少なくとも１種を負極活物質として含む負極と、
請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の非水電解液と、
を有するリチウム二次電池。
【請求項１３】
正極と、
金属リチウム、リチウム含有合金、リチウムとの合金化が可能な金属もしくは合金、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な酸化物、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な遷移金属窒素化物、および、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な炭素材料から選ばれる少なくとも１種を負極活物質として含む負極と、
請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の非水電解液と、
を有するリチウム二次電池を充放電させて得られたリチウム二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力特性に優れた非水電解液、及びそれを用いたリチウム二次電池、並びに電解液の添加剤として有用なリチウム二次電池添加剤に関するものであり、更に詳しくは、シリルエステル基を少なくとも含有したホスホン酸誘導体を特定成分として含有する非水電解液およびそれを用いたリチウム二次電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウム二次電池（以下、「リチウムイオン二次電池」ともいう）は、携帯電話やノート型パソコンなどの小型電子機器に加え、電気自動車や電力貯蔵用の大型電源としてその使用範囲はますます広がっている。特に最近では、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載可能な、高容量で高出力、且つエネルギー密度の高い電池が強く要望されている。【０００３】
このリチウムイオン二次電池は、主に、金属リチウムやリチウムの吸蔵・放出性に優れる炭素材料（黒鉛など）からなる負極、リチウムと遷移金属との複合酸化物からなる正極、および非水電解液から構成されている。
正極に用いられる正極活物質としては、例えば、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＦｅＰＯ４のようなリチウム金属酸化物が用いられている。
また、非水電解液としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネートなどの高誘電性環状カーボネートと、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジメチルカーボネートなどの低粘性鎖状カーボネートとの混合溶媒に、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２などのリチウム塩を添加したものが汎用されている。
一方、負極に用いられる負極活物質としては、金属リチウム、リチウムを吸蔵及び放出可能な金属化合物（金属単体、酸化物、リチウムとの合金など）や炭素材料が知られており、特にリチウムを吸蔵、放出が可能なコークス、人造黒鉛、天然黒鉛を採用したリチウムイオン二次電池が実用化されている。【０００４】
近年、電池性能の中で、高容量化だけでなく高出力化が望まれており、そのため、電池の抵抗をさまざまな条件にわたって小さくする手法が望まれている。
電池の抵抗が上昇する要因の一つとして、電解液の還元分解反応により溶媒の分解物や無機塩が負極表面で皮膜を形成することが原因として考えられている。このような還元反応が継続的に起これば、皮膜量が増大し、その結果、電池の抵抗が上昇し、充放電効率が低下し、電池から取り出せるエネルギーが低下することになる。【０００５】
また、解決すべき問題として、高温環境下における電池性能の劣化が挙げられる。リチウムイオン二次電池の高温環境下での劣化は、様々な要因により引き起こされるが、例えば、リチウム遷移金属酸化物の変質や、電解液の分解、負極表面に形成された皮膜の破壊等を挙げることができる。このような高温環境化下における電池性能の劣化を抑制する方法も望まれている。【０００６】
これらの問題を解決する試みとして、非水電解液にビニレンカーボネート（ＶＣ）を含有させて電池の貯蔵性や抵抗を改善する試みがなされている（例えば、特開平５−１３０８８号公報参照）。
また、非水電解液にリン（Ｐ）を構成元素とする化合物を含有させる技術も提案されている。例えば、鎖状のホスホン酸エステル（例えば、特開２００９−２２４２５８号公報、特開２０００−１６４２５１号公報、及び特開平１１−２１９７１１号公報参照。）、ホスホン酸の環状無水物（例えば、特開２００８−６６０６２号公報参照。）、環状ホスホン酸エステル（例えば、特開２００１−３５１６８１号公報参照。）、リン酸シリルエステル（例えば、特開２００１−３１９６８５号公報参照。）が挙げられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ビニレンカーボネート（ＶＣ）では、電池の抵抗上昇を抑制する点において十分とはいえない。また、リン（Ｐ）を構成元素とする従来の化合物でも、電池の抵抗上昇を抑制する点や、高温環境下での性能劣化を抑制する点では、十分とはいえず、更なる改良が必要である。
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池の抵抗を低減することで電池の出力特性を改善でき、且つ高温環境下における性能劣化を抑制する非水電解液、該非水電解液を用いたリチウム二次電池、および該非水電解液に有用なリチウム二次電池用添加剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は上記課題を解決するために行った研究過程で、シリルエステル基を含有するホスホン酸誘導体を加えることにより、電池の抵抗を低減でき、且つ高温環境下での保存特性を改善できることを見出し、本発明を完成した。
即ち、前記課題を解決するための具体的手段は以下のとおりである。【０００９】
＜１＞  シリルエステル基を含有するホスホン酸誘導体を含有する非水電解液。【００１０】
＜２＞  前記シリルエステル基を含有するホスホン酸誘導体が、下記一般式（１）で表される化合物である＜１＞に記載の非水電解液。【００１１】
【化１】
0005399559.tif 000002
【００１２】
〔一般式（１）中、ｍは、０または１を表し、ｎは、１または２を表し、ｍ＋ｎ＝２である。
Ｒ１は、
水素原子、
炭素数１〜１２のアルキル基、
炭素数１〜１２のハロアルキル基、
炭素数６〜１４のアリール基（当該アリール基は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のハロアルキル基で置換されてもよい）、
炭素数２〜１２のアルケニル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が少なくとも１つ置換した炭素数１〜６のアルキル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が少なくとも１つ置換した炭素数１〜６のハロアルキル基、
５員もしくは６員の複素環基（当該複素環基は、無置換であっても置換されていてもよい）、または、
下記一般式（３−１）〜一般式（３−１０）のいずれか１つで表される基を表す。
Ｒ２は、
水素原子、
炭素数１〜６のアルキル基、
炭素数１〜６のハロアルキル基、
炭素数２〜６のアルケニル基、または
フェニル基（当該フェニル基は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のハロアルキル基で置換されてもよい）を表す。
Ｒ３は、
炭素数１〜６のアルキル基、
炭素数２〜６のアルケニル基、
炭素数１〜６のアルコキシ基、
フェニル基、もしくは
−Ｏ−ＳｉＲ６Ｒ７Ｒ８基（Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）、または、
前記ｎが２のときに２つのＲ３が互いに連結して、−Ｏ−、炭素数１〜３のアルキレン基、もしくは−Ｏ−（ＳｉＲ１６Ｒ１７−Ｏ）ｐ−（Ｒ１６およびＲ１７は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表し、ｐは１〜３の整数を表す。）となっていてもよい基を表す。
Ｒ４およびＲ５は、
それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フェニル基、または−Ｏ−ＳｉＲ６Ｒ７Ｒ８基（Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）を表す。〕【００１３】
【化２】
0005399559.tif 000003
【００１４】
〔一般式（３−１）〜一般式（３−１０）において、Ｒａは、炭素数１〜１２のハロゲン原子が置換してもよい２価の炭化水素基を表す。Ｒｂは、炭素数１〜１２のハロゲン原子が置換してもよい炭化水素基、または−ＳｉＲ２１Ｒ２２Ｒ２３基（Ｒ２１、Ｒ２２およびＲ２３は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）を表す。〕【００１５】
＜３＞  前記一般式（１）において、ｍが０であり、ｎが２である＜２＞に記載の非水電解液。【００１６】
＜４＞  前記一般式（１）において、
Ｒ１が、
炭素数１〜６のアルキル基、
炭素数１〜６のフルオロアルキル基、
炭素数６〜１４のアリール基（当該アリール基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）、
炭素数２〜６のアルケニル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０が、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が１つ置換した炭素数１〜６のアルキル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０が、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が１つ置換した炭素数１〜６のフルオロアルキル基、
５員もしくは６員の複素環基（当該複素環基は、フリル基、チエニル基、ピロリル基、オキサゾリル基、イソキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、またはトリアジニル基である。さらに、当該複素環基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい。）、または、
前記一般式（３−１）、前記一般式（３−９）、及び前記一般式（３−１０）のいずれか１つで表される基〔但し、前記一般式（３−１）、前記一般式（３−９）、及び前記一般式（３−１０）中、前記Ｒａが、炭素数１〜６のアルキレン基、炭素数１〜６のフルオロアルキレン基、フェニレン基（当該フェニレン基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）、または、炭素数２〜６のアルケニレン基であり、前記Ｒｂが、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のフルオロアルキル基、フェニル基（当該フェニル基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）、炭素数２〜６のアルケニル基、または、−ＳｉＲ２１Ｒ２２Ｒ２３基（Ｒ２１、Ｒ２２、およびＲ２３は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基である。）である。〕である＜３＞に記載の非水電解液。【００１７】
前記＜３＞又は前記＜４＞に記載の非水電解液において、
Ｒ１が、
メチル基、エチル基、直鎖もしくは分岐のプロピル基、直鎖もしくは分岐のブチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、
フェニル基（当該フェニル基は、フッ素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、またはトリフルオロメチル基で置換されてもよい）、
ビニル基、プロペニル基、アリル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、直鎖もしくは分岐のプロピル基、直鎖もしくは分岐のブチル基、ビニル基、アリル基、またはフェニル基である）が１つ置換したメチル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、直鎖もしくは分岐のプロピル基、直鎖もしくは分岐のブチル基、ビニル基、アリル基、またはフェニル基である）が１つ置換したフルオロメチル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、直鎖もしくは分岐のプロピル基、直鎖もしくは分岐のブチル基、ビニル基、アリル基、またはフェニル基である）が１つ置換したジフルオロメチル基、
チエニル基（当該チエニル基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）、
ピリジル基（当該ピリジル基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）、または、
前記一般式（３−１）、前記一般式（３−９）、及び前記一般式（３−１０）のいずれか１つで表される基〔但し、前記一般式（３−１）、前記一般式（３−９）、及び前記一般式（３−１０）中、Ｒａが、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、フルオロメチレン基、ジフルオロメチレン基、パーフルオロエチレン基、またはフェニレン基（当該フェニレン基は、フッ素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、またはトリフルオロメチル基で置換されてもよい）であり、Ｒｂが、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、フェニル基（当該フェニル基は、フッ素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、またはフルオロメチル基で置換されてもよい）、ビニル基、プロペニル基、または、−ＳｉＲ２１Ｒ２２Ｒ２３基（Ｒ２１、Ｒ２２、およびＲ２３は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、直鎖もしくは分岐のプロピル基、直鎖もしくは分岐のブチル基、ビニル基、プロペニル基、アリル基、メトキシ基、エトキシ基、またはフェニル基である。）である。〕であることが特に好ましい。【００１８】
＜５＞  前記一般式（１）において、
Ｒ１が、
炭素数１〜６のアルキル基、
炭素数１〜６のフルオロアルキル基、
炭素数６〜１４のアリール基（当該アリール基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）、
炭素数２〜６のアルケニル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（但し、Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０が、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基である。）が１つ置換した炭素数１〜６のアルキル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（但し、Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０が、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基である。）が１つ置換した炭素数１〜６のフルオロアルキル基、または、
前記一般式（３−１）、前記一般式（３−９）、及び前記一般式（３−１０）のいずれか１つで表される基〔但し、前記一般式（３−１）、前記一般式（３−９）、及び前記一般式（３−１０）中、前記Ｒａが、炭素数１〜６のアルキレン基であり、前記Ｒｂが、炭素数１〜６のアルキル基、または−ＳｉＲ２１Ｒ２２Ｒ２３基（Ｒ２１、Ｒ２２、およびＲ２３は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基である。）である。〕であり、
Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５が、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、またはフェニル基である
＜３＞または＜４＞に記載の非水電解液。【００１９】
＜６＞  前記一般式（１）で表される化合物が、
メチルホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル、
メチルホスホン酸ビス（ｔｅｒｔ-ブチルジメチルシリル）エステル、
メチルホスホン酸ビス（アリルジメチルシリル）エステル、
メチルホスホン酸ビス（トリフェニルシリル）エステル、
フェニルホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル、
ビニルホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル、
１−プロペニルホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル、
［ジフルオロ（トリメチルシリル）メチル］ホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル、
［（トリメチルシリロキシ）メチル］ホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル、
［（メタンスルホニル−オキシ）メチル］ホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル、
メチレンビスホスホン酸テトラキス（トリメチルシリル）エステル、または、
２，４，４，６，６−ペンタメチル−１，３，５−トリオキサ−２−ホスファ−４，６−ジシラシクロヘキサン−２−オキシドである
＜３＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の非水電解液。【００２０】
＜７＞  前記シリルエステル基を含有するホスホン酸誘導体の含有量が、０．００１質量％〜１０質量％である＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の非水電解液。
＜８＞  さらに４フッ化ホウ酸塩を含有する＜１＞〜＜７＞のいずれか１項に記載の非水電解液。
＜９＞  前記４フッ化ホウ酸塩が、４フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ４）である＜８＞に記載の非水電解液。
＜１０＞  前記４フッ化ホウ酸塩の濃度が、０．０００１モル／リットル〜２モル／リットルである＜８＞または＜９＞に記載の非水電解液。【００２１】
＜１１＞  下記一般式（１）で表される化合物を含有するリチウム二次電池用添加剤。【００２２】
【化３】
0005399559.tif 000004
【００２３】
〔一般式（１）中、ｍは、０または１を表し、ｎは、１または２を表し、ｍ＋ｎ＝２である。
Ｒ１は、
水素原子、
炭素数１〜１２のアルキル基、
炭素数１〜１２のハロアルキル基、
炭素数６〜１４のアリール基（当該アリール基は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のハロアルキル基で置換されてもよい）、
炭素数２〜１２のアルケニル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が少なくとも１つ置換した炭素数１〜６のアルキル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が少なくとも１つ置換した炭素数１〜６のハロアルキル基、
５員もしくは６員の複素環基（当該複素環基は、無置換であっても置換されていてもよい）、または、
下記一般式（３−１）〜一般式（３−１０）のいずれか１つで表される基を表す。
Ｒ２は、
水素原子、
炭素数１〜６のアルキル基、
炭素数１〜６のハロアルキル基、
炭素数２〜６のアルケニル基、または
フェニル基（当該フェニル基は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のハロアルキル基で置換されてもよい）を表す。
Ｒ３は、
炭素数１〜６のアルキル基、
炭素数２〜６のアルケニル基、
炭素数１〜６のアルコキシ基、
フェニル基、もしくは
−Ｏ−ＳｉＲ６Ｒ７Ｒ８基（Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）、または、
前記ｎが２のときに２つのＲ３が互いに連結して、−Ｏ−、炭素数１〜３のアルキレン基、もしくは−Ｏ−（ＳｉＲ１６Ｒ１７−Ｏ）ｐ−（Ｒ１６およびＲ１７は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表し、ｐは１〜３の整数を表す。）となっていてもよい基を表す。
Ｒ４およびＲ５は、
それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フェニル基、または−Ｏ−ＳｉＲ６Ｒ７Ｒ８基（Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）を表す。〕【００２４】
【化４】
0005399559.tif 000005
【００２５】
〔一般式（３−１）〜一般式（３−１０）において、Ｒａは、炭素数１〜１２のハロゲン原子が置換してもよい２価の炭化水素基を表す。Ｒｂは、炭素数１〜１２のハロゲン原子が置換してもよい炭化水素基、または−ＳｉＲ２１Ｒ２２Ｒ２３基（Ｒ２１、Ｒ２２およびＲ２３は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）を表す。〕【００２６】
＜１２＞  正極と、
金属リチウム、リチウム含有合金、リチウムとの合金化が可能な金属もしくは合金、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な酸化物、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な遷移金属窒素化物、および、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な炭素材料から選ばれる少なくとも１種を負極活物質として含む負極と、
＜１＞〜＜１０＞のいずれか１項に記載の非水電解液と、
を有するリチウム二次電池。【００２７】
＜１３＞  正極と、
金属リチウム、リチウム含有合金、リチウムとの合金化が可能な金属もしくは合金、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な酸化物、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な遷移金属窒素化物、および、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な炭素材料から選ばれる少なくとも１種を負極活物質として含む負極と、
＜１＞〜＜１０＞のいずれか１項に記載の非水電解液と、
を有するリチウム二次電池を充放電させて得られたリチウム二次電池。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、電池の抵抗を低減することで電池の出力特性を改善でき、且つ高温環境下における性能劣化を抑制する非水電解液、該非水電解液を用いたリチウム二次電池、および該非水電解液に有用なリチウム二次電池用添加剤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のリチウム二次電池の一例を示すコイン型電池の模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の非水電解液、リチウム二次電池、リチウム二次電池用添加剤について具体的に説明する。
【００３１】
＜非水電解液＞
本発明の非水電解液は、添加剤として、シリルエステル基を含有するホスホン酸誘導体を含有する。
本発明の非水電解液は、電池（例えばリチウム二次電池）の非水電解液として用いた時に、電池の抵抗を低減し、高温環境下における電池の保存特性を改善する。従って、本発明の非水電解液を用いることで、電池の長寿命化が実現される。
【００３２】
（シリルエステル基を含有するホスホン酸誘導体）
本発明におけるシリルエステル基を含有するホスホン酸誘導体（以下、「シリルエステル基含有ホスホン酸誘導体」ともいう）としては特に限定はないが、本発明の効果をより効果的に得る観点（特に、高温環境下における電池の保存特性を更に向上させる観点）からは、下記一般式（１）で表される化合物が好ましい。
【００３３】
【化５】
0005399559.tif 000006
【００３４】
〔一般式（１）中、ｍは、０または１を表し、ｎは、１または２を表し、ｍ＋ｎ＝２である。
Ｒ１は、水素原子または炭素数１〜３６の１価の有機基を表す。
Ｒ２は、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のハロアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、またはフェニル基（当該フェニル基は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のハロアルキル基で置換されてもよい）を表す。
Ｒ３は、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フェニル基、もしくは−Ｏ−ＳｉＲ６Ｒ７Ｒ８基（Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）、または、前記ｎが２のときに２つのＲ３が互いに連結して、−Ｏ−、炭素数１〜３のアルキレン基、もしくは−Ｏ−（ＳｉＲ１６Ｒ１７−Ｏ）ｐ−（Ｒ１６およびＲ１７は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表し、ｐは１〜３の整数を表す。）となっていてもよい基を表す。
即ち、前記ｎが２のときには、（１）２つのＲ３が、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フェニル基、または前記−Ｏ−ＳｉＲ６Ｒ７Ｒ８基であってもよいし、（２）２つのＲ３が互いに連結して、−Ｏ−、炭素数１〜３のアルキレン基、または前記−Ｏ−（ＳｉＲ１６Ｒ１７−Ｏ）ｐ−となって、Ｐ原子、Ｏ原子、Ｓｉ原子を含む環を形成していてもよい。
Ｒ４およびＲ５は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フェニル基、または−Ｏ−ＳｉＲ６Ｒ７Ｒ８基（Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）を表す。〕
【００３５】
上記一般式（１）で表される化合物のうち、ｎが２であって、かつ、「２つのＲ３が互いに連結して、−Ｏ−、炭素数１〜３のアルキレン基、もしくは−Ｏ−（ＳｉＲ１６Ｒ１７−Ｏ）ｐ−（Ｒ１６およびＲ１７は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表し、ｐは１〜３の整数を表す。）となって」いる形態の化合物は、下記一般式（２）で表される化合物である。
【００３６】
【化６】
0005399559.tif 000007
【００３７】
上記一般式（２）中、
Ｒ１は、一般式（１）中のＲ１と同義であり、
Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立に、
炭素数１〜６のアルキル基、
炭素数２〜６のアルケニル基、
炭素数１〜６のアルコキシ基、
フェニル基、または
−Ｏ−ＳｉＲ１３Ｒ１４Ｒ１５基（Ｒ１３、Ｒ１４、およびＲ１５は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）
を表し、
Ｘは、
酸素原子、
炭素数１〜３のアルキレン基、
−Ｏ−（ＳｉＲ１６Ｒ１７−Ｏ）ｐ−基（Ｒ１６およびＲ１７は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フェニル基を表し、ｐは１〜３の整数を表す。）
を表す。
【００３８】
前記一般式（１）（一般式（２）である場合を含む。以下同じ。）中のＲ１において、「炭素数１〜３６の１価の有機基」としては、Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ、Ｓ、Ｓｉおよびハロゲン元素を構成元素とする基が好ましい。
前記Ｒ１として、さらに好ましくは、
水素原子、
炭素数１〜１２のアルキル基、
炭素数１〜１２のハロアルキル基、
炭素数６〜１４のアリール基（当該アリール基は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のハロアルキル基で置換されてもよい）、
炭素数２〜１２のアルケニル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が少なくとも１つ置換した炭素数１〜６のアルキル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が少なくとも１つ置換した炭素数１〜６のハロアルキル基、
５員もしくは６員の複素環基（当該複素環基は、無置換であっても置換されていてもよい）、または、
後述する一般式（３−１）〜（３−１０）のいずれか１つで表される基である。
【００３９】
前記一般式（１）中のＲ１において、「炭素数１〜１２のアルキル基」とは、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、２−メチルブチル基、１−メチルペンチル基、ネオペンチル基、１−エチルプロピル基、ヘキシル基、３，３−ジメチルブチル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、ウンデカニル基、ドデカニル基が挙げられる。
【００４０】
前記一般式（１）中のＲ１において、「炭素数１〜１２のハロアルキル基」とは、例えば、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロヘプチル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロノニル基、パーフルオロデシル基、パーフルオロウンデカニル基、パーフルオロドデカニル基、パーフルオロイソプロピル基、パーフルオロイソブチル基、クロロメチル基、クロロエチル基、クロロプロピル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基、ブロモプロピル基、ヨウ化メチル基、ヨウ化エチル基、ヨウ化プロピル基が挙げられる。
【００４１】
前記一般式（１）中のＲ１において、「炭素数６〜１４のアリール基（当該アリール基は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のハロアルキル基で置換されてもよい）」とは、例えば、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、テトラメチルフェニル基、エチルフェニル基、ｎ−プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、ｓｅｃ−ブチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、ヘキシルフェニル基、フルオロフェニル基、ジフルオロフェニル基、トリフルオロフェニル基、テトラフルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、ナフチル基、メチルナフチル基、エチルナフチル基、アンスリル基などが挙げられる。
【００４２】
前記一般式（１）中のＲ１において、「炭素数２〜１２のアルケニル基」とは、例えば、ビニル基、１−プロペニル基、アリル基、ブテニル基、ブテン−３−イル基、ペンテニル基、ペンテン−４−イル基、ヘキセニル基、ヘキセン−５−イル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基が挙げられる。
【００４３】
前記一般式（１）中のＲ１において、「−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が少なくとも１つ置換した炭素数１〜６のアルキル基」または「−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が少なくとも１つ置換した炭素数１〜６のハロアルキル基」とは、例えば、（トリメチルシリル）メチル基、（トリエチルシリル）メチル基、（トリ−ｎ−プロピルシリル）メチル基、（トリイソプロピルシリル）メチル基、（トリ−ｎ−ブチルシリル）メチル基、（トリイソブチルシリル）メチル基、（トリ−ｓｅｃ−ブチルシリル）メチル基、（トリ−ｔｅｒｔ−ブチルシリル）メチル基、（トリペンチルシリル）メチル基、（トリヘキシルシリル）メチル基、（トリフェニルシリル）メチル基、（ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル）メチル基、（ジメチルフェニルシリル）メチル基、（メチルジフェニルシリル）メチル基、（エチルジメチルシリル）メチル基、（ジメチルプロピルシリル）メチル基、（ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル）メチル基、（ヘキシルジメチルシリル）メチル基、（ジメチルフェニルシリル）メチル基、（メチルジフェニルシリル）メチル基、（ジメチルビニルシリル）メチル基、（アリルジメチルシリル）メチル基、（ジメチル−１−プロペニルシリル）メチル基、（ブテニルジメチルシリル）メチル基、（ジメチルペンテニルシリル）メチル基、（ヘキセニルジメチルシリル）メチル基、（メトキシジメチルシリル）メチル基、（エトキシジメチルシリル）メチル基、（ブトキシジメチルシリル）メチル基、（ジメチルフェノキシシリル）メチル基、（ジエトキシメチルシリル）メチル基、（メチルジフェノキシシリル）メチル基、（トリメチルシリル）フルオロメチル基、（トリメチルシリル）ジフルオロメチル基、（トリメチルシリル）クロロメチル基、（トリメチルシリル）ジクロロメチル基、（トリメチルシリル）ブロモメチル基、（トリメチルシリル）ジブロモメチル基、（トリメチルシリル）パーフルオロエチル基、（トリメチルシリル）パーフルロロプロピル基、（トリメチルシリル）パーフルオロブチル基、（トリメチルシリル）パーフルオロペンチル基、（トリメチルシリル）パーフルオロヘキシル基、（トリフェニルシリル）ジフルオロメチル基、（トリメトキシシリル）ジフルオロメチル基、などが挙げられる。
【００４４】
前記一般式（１）中のＲ１において、「５員もしくは６員の複素環基（当該複素環基は、無置換であっても置換されていてもよい）」とは、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子を環構成元素として含む複素環基が挙げられる。具体例としては、フリル基、チエニル基、ピロリル基、オキサゾリル基、イソキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、などが挙げられる。
【００４５】
また、前記一般式（１）中のＲ１は、下記一般式（３−１）〜下記（３−１０）のいずれか１つで表される基であることも好ましい。
【００４６】
【化７】
0005399559.tif 000008
【００４７】
前記一般式（３−１）〜一般式（３−１０）において、Ｒａは、炭素数１〜１２のハロゲン原子が置換してもよい２価の炭化水素基を表す。Ｒｂは、炭素数１〜１２のハロゲン原子が置換してもよい炭化水素基、または−ＳｉＲ２１Ｒ２２Ｒ２３基（Ｒ２１、Ｒ２２およびＲ２３は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フェニル基を表す。）を表す。
【００４８】
前記一般式（３−１）〜一般式（３−１０）中のＲａにおいて、「炭素数１〜１２のハロゲン原子が置換してもよい２価の炭化水素基」とは、例えば、炭素数１〜１２のアルキレン基、炭素数１〜１２のハロアルキレン基、炭素数１〜１２のアルケニレン基、フェニレン基（当該フェニレン基は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のハロアルキル基で置換されてもよい）が挙げられる。
さらに具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、２−メチルブチレン基、１−メチルペンチレン基、ネオペンチレン基、１−エチルプロピレン基、ヘキシレン基、３，３−ジメチルブチレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、ウンデカニレン基、ドデカニレン基、フルオロメチレン基、ジフルオロメチレン基、フルオロエチレン基、１，２−ジフルオロエチレン基、トリフルオロエチレン基、パーフルオロエチレン基、パーフルオロプロピレン基、パーフルオロブチレン基、パーフルオロペンチレン基、パーフルオロヘキシレン基、パーフルオロヘプチレン基、パーフルオロオクチレン基、パーフルオロノニレン基、パーフルオロデシレン基、パーフルオロウンデカニレン基、パーフルオロドデカニレン基、パーフルオロイソプロピレン基、パーフルオロイソブチレン基、クロロメチレン基、クロロエチレン基、クロロプロピレン基、ブロモメチレン基、ブロモエチレン基、ブロモプロピレン基、ヨウ化メチレン基、ヨウ化エチレン基、ヨウ化プロピレン基、ビニレン基、１−プロペニレン基、アリレン基、ブテニレン基、ブテン−３−イレン基、ペンテニレン基、ペンテン−４−イレン基、ヘキセニレン基、ヘキセン−５−イレン基、ヘプテニレン基、オクテニレン基、ノネニレン基、デセニレン基、ウンデセニレン基、ドデセニレン基、フェニレン基、メチルフェニレン基、エチルフェニレン基、プロピルフェニレン基、ブチルフェニレン基、ヘキシルフェニレン基、フルオロフェニレン基、クロロフェニレン基、ブロモフェニレン基、ヨウ化フェニレン基、（フルオロメチル）フェニレン基、（ジフルオロメチル）フェニレン基、（トリフルオロメチル）フェニレン基などが挙げられる。
【００４９】
前記一般式（３−１）〜一般式（３−１０）中のＲｂにおいて、「炭素数１〜１２のハロゲン原子が置換してもよい炭化水素基」とは、例えば、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のハロアルキル基、炭素数１〜１２のアルケニル基、フェニル基（当該フェニル基は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のハロアルキル基で置換されてもよい）が挙げられる。
さらに具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、２−メチルブチル基、１−メチルペンチル基、ネオペンチル基、１−エチルプロピル基、ヘキシル基、３，３−ジメチルブチル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、ウンデカニル基、ドデカニル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロヘプチル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロノニル基、パーフルオロデシル基、パーフルオロウンデカニル基、パーフルオロドデカニル基、パーフルオロイソプロピル基、パーフルオロイソブチル基、クロロメチル基、クロロエチル基、クロロプロピル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基、ブロモプロピル基、ヨウ化メチル基、ヨウ化エチル基、ヨウ化プロピル基、ビニル基、１−プロペニル基、アリル基、ブテニル基、ブテン−３−イル基、ペンテニル基、ペンテン−４−イル基、ヘキセニル基、ヘキセン−５−イル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、テトラメチルフェニル基、エチルフェニル基、ｎ−プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、ｓｅｃ−ブチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、ヘキシルフェニル基、フルオロフェニル基、ジフルオロフェニル基、トリフルオロフェニル基、テトラフルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基などが挙げられる。
【００５０】
前記一般式（３−１）〜一般式（３−１０）中のＲｂにおいて、「−ＳｉＲ２１Ｒ２２Ｒ２３基（Ｒ２１、Ｒ２２およびＲ２３は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）」とは、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ−ｎ−プロピルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリ−ｎ−ブチルシリル基、トリイソブチルシリル基、トリ−ｓｅｃ−ブチルシリル基、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルシリル基、トリペンチルシリル基、トリヘキシルシリル基、トリフェニルシリル基、エチルジメチルシリル基、ジメチルプロピルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、メチルジフェニルシリル基、ジメチルビニルシリル基、アリルジメチルシリル基、ジメチル−１−プロペニルシリル基、ブテニルジメチルシリル基、ジメチルペンテニルシリル基、ヘキセニルジメチルシリル基、メトキシジメチルシリル基、エトキシジメチルシリル基、ブトキシジメチルシリル基、ジメチルフェノキシシリル基、ジエトキシメチルシリル基、メチルジフェノキシシリル基が挙げられる。
【００５１】
前記一般式（１）中のＲ２において、「炭素数１〜６のアルキル基」とは、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、２−メチルブチル基、１−メチルペンチル基、ネオペンチル基、１−エチルプロピル基、ヘキシル基、３，３−ジメチルブチル基が挙げられる。
【００５２】
前記一般式（１）中のＲ２において、「炭素数１〜６のハロアルキル基」とは、例えば、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロイソプロピル基、パーフルオロイソブチル基、クロロメチル基、クロロエチル基、クロロプロピル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基、ブロモプロピル基、ヨウ化メチル基、ヨウ化エチル基、ヨウ化プロピル基が挙げられる。
【００５３】
前記一般式（１）中のＲ２において、「炭素数２〜６のアルケニル基」とは、例えば、ビニル基、１−プロペニル基、アリル基、ブテニル基、ブテン−３−イル基、ペンテニル基、ペンテン−４−イル基、ヘキセニル基、ヘキセン−５−イル基が挙げられる。
【００５４】
前記一般式（１）中のＲ２において、「フェニル基（当該フェニル基は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のハロアルキル基で置換されてもよい）」とは、例えば、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、テトラメチルフェニル基、ペンタメチルフェニル基、エチルフェニル基、ｎ−プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、ｓｅｃ−ブチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、ヘキシルフェニル基、フルオロフェニル基、ジフルオロフェニル基、トリフルオロフェニル基、テトラフルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、（モノフルオロメチル）フェニル基、（ジフルオロメチル）フェニル基、（トリフルオロメチル）フェニル基などが挙げられる。
【００５５】
前記一般式（１）中のＲ３、Ｒ４およびＲ５において、「炭素数１〜６のアルキル基」とは、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、２−メチルブチル基、１−メチルペンチル基、ネオペンチル基、１−エチルプロピル基、ヘキシル基、３，３−ジメチルブチル基が挙げられる。
【００５６】
前記一般式（１）中のＲ３、Ｒ４およびＲ５において、「炭素数２〜６のアルケニル基」とは、例えば、ビニル基、１−プロペニル基、アリル基、ブテニル基、ブテン−３−イル基、ペンテニル基、ペンテン−４−イル基、ヘキセニル基、ヘキセン−５−イル基が挙げられる。
【００５７】
前記一般式（１）中のＲ３、Ｒ４およびＲ５において、「炭素数１〜６のアルコキシ基」とは、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、２−メチルブチルオキシ基、１−メチルペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、３，３−ジメチルブチルオキシ基、ヘキシルオキシ基が挙げられる。
【００５８】
前記一般式（１）中のＲ３、Ｒ４およびＲ５において、「−Ｏ−ＳｉＲ６Ｒ７Ｒ８基（Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）」とは、例えば、トリメチルシリルオキシ基、トリエチルシリルオキシ基、トリ−ｎ−プロピルシリルオキシ基、トリイソプロピルシリルオキシ基、トリ−ｎ−ブチルシリルオキシ基、トリイソブチルシリルオキシ基、トリ−ｓｅｃ−ブチルシリルオキシ基、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルシリルオキシ基、トリペンチルシリルオキシ基、トリヘキシルシリルオキシ基、トリフェニルシリルオキシ基、エチルジメチルシリルオキシ基、ジメチルプロピルシリルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリルオキシ基、ヘキシルジメチルシリルオキシ基、ジメチルフェニルシリルオキシ基、メチルジフェニルシリルオキシ基、ジメチルビニルシリルオキシ基、アリルジメチルシリルオキシ基、ジメチル−１−プロペニルシリルオキシ基、ブテニルジメチルシリルオキシ基、ジメチルペンテニルシリルオキシ基、ヘキセニルジメチルシリルオキシ基、メトキシジメチルシリルオキシ基、エトキシジメチルシリルオキシ基、ブトキシジメチルシリルオキシ基、ジメチルフェノキシシリルオキシ基、ジエトキシメチルシリルオキシ基、メチルジフェノキシシリルオキシ基が挙げられる。
【００５９】
一般式（１）中のｍおよびｎにおいて、組み合わせの種類としては、ｍが０でありｎが２である組み合わせ（以下、「＜ｍ＝０、ｎ＝２＞」とも表記する）と、ｍが１でありｎが１である組み合わせ（以下、「＜ｍ＝１、ｎ＝１＞」とも表記する）と、の２種類がある。
【００６０】
一般式（２）中のＲ９、Ｒ１０、Ｒ１１およびＲ１２において、「炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フェニル基、または−Ｏ−ＳｉＲ１３Ｒ１４Ｒ１５基（Ｒ１３、Ｒ１４、およびＲ１５は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）」とは、前述の一般式（１）中のＲ３、Ｒ４およびＲ５で例示した置換基と同じものが挙げられる。
【００６１】
一般式（２）中のＸにおいて、「炭素数１〜３のアルキレン基」とは、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、１−メチルエチレン基が挙げられる。
【００６２】
一般式（２）中のＸにおける「−Ｏ−（ＳｉＲ１６Ｒ１７−Ｏ）ｐ−基（Ｒ１６およびＲ１７は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表し、ｐは１〜３の整数を表す。）」において、Ｒ１６およびＲ１７の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、２−メチルブチル基、１−メチルペンチル基、ネオペンチル基、１−エチルプロピル基、ヘキシル基、３，３−ジメチルブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、２−メチルブチルオキシ基、１−メチルペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、３，３−ジメチルブチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、フェニル基が挙げられる。
Ｘの具体例として特に限定はされないが、下記一般式（Ｘ−１）〜一般式（Ｘ−２６）が挙げられる。
【００６３】
【化８】
0005399559.tif 000009
【００６４】
以下に、電池の抵抗を低減することで電池の出力特性を改善でき、且つ高温環境下における性能劣化を抑制する観点より、前記一般式（１）および一般式（２）におけるＲ１の好ましい範囲について説明する。
【００６５】
Ｒ１としては、前述のとおり「炭素数１〜１２のアルキル基」が挙げられるが、より好ましくは、炭素数１〜６のアルキル基であり、特に好ましくは、メチル基、エチル基、直鎖もしくは分岐のプロピル基、および直鎖もしくは分岐のブチル基である。
【００６６】
また、Ｒ１としては、前述のとおり「炭素数１〜１２のハロアルキル基」が挙げられるが、より好ましくは、炭素数１〜６のフルオロアルキル基であり、特に好ましくは、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロエチル基である。
【００６７】
また、Ｒ１としては、前述のとおり「炭素数６〜１４のアリール基（当該アリール基は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のハロアルキル基で置換されてもよい）」が挙げられるが、より好ましくは、炭素数６〜１４のアリール基（当該アリール基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）であり、特に好ましくは、フェニル基（当該フェニル基は、フッ素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、またはトリフルオロメチル基で置換されてもよい）である。
【００６８】
また、Ｒ１としては、前述のとおり「炭素数２〜１２のアルケニル基」が挙げられるが、好ましくは、炭素数２〜６のアルケニル基であり、より好ましくは、ビニル基、プロペニル基、アリル基である。
【００６９】
また、Ｒ１としては、前述のとおり「−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が少なくとも１つ置換した炭素数１〜６のアルキル基」または「−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が少なくとも１つ置換した炭素数１〜６のハロアルキル基」が挙げられるが、
より好ましくは、「−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、直鎖もしくは分岐のプロピル基、直鎖もしくは分岐のブチル基、ビニル基、アリル基、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、またはフェニル基を表す）が１つ置換した炭素数１〜６のアルキル基」または「−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、直鎖もしくは分岐のプロピル基、直鎖もしくは分岐のブチル基、ビニル基、アリル基、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、またはフェニル基を表す）が１つ置換した炭素数１〜６のフルオロアルキル基」であり、
特に好ましくは、「−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、直鎖もしくは分岐のプロピル基、直鎖もしくは分岐のブチル基、ビニル基、アリル基、またはフェニル基を表す）が１つ置換したメチル基」、「−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、直鎖もしくは分岐のプロピル基、直鎖もしくは分岐のブチル基、ビニル基、アリル基、またはフェニル基を表す）が１つ置換したフルオロメチル基」、または「−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、直鎖もしくは分岐のプロピル基、直鎖もしくは分岐のブチル基、ビニル基、アリル基、またはフェニル基を表す）が１つ置換したジフルオロメチル基」である。
【００７０】
また、Ｒ１としては、前述のとおり「５員または６員の複素環基（当該複素環基は、無置換であっても置換されていてもよい）」が挙げられるが、より好ましくは、「５員または６員の複素環基（当該複素環基は、フリル基、チエニル基、ピロリル基、オキサゾリル基、イソキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、またはトリアジニル基である。さらに、当該複素環基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい。）」であり、特に好ましくは、「チエニル基（当該チエニル基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）、ピリジル基（当該ピリジル基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）」である。
【００７１】
また、Ｒ１としては、前述のとおり「一般式（３−１）〜一般式（３−１０）のいずれか１つで表される基」が挙げられ、一般式（３−１）〜一般式（３−１０）中のＲａは、「炭素数１〜１２のハロゲン原子が置換してもよい２価の炭化水素基」である。
当該Ｒａとして、好ましくは、炭素数１〜６のアルキレン基、炭素数１〜６のフルオロアルキレン基、フェニレン基（当該フェニレン基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）、または炭素数２〜６のアルケニレン基である。より好ましくは、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、フルオロメチレン基、ジフルオロメチレン基、パーフルオロエチレン基、またはフェニレン基（当該フェニレン基は、フッ素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基またはトリフルオロメチル基で置換されてもよい）である。
【００７２】
また、Ｒ１としては、前述のとおり「一般式（３−１）〜一般式（３−１０）のいずれか１つで表される基」が挙げられ、一般式（３−１）〜一般式（３−１０）中のＲｂは、「炭素数１〜１２のハロゲン原子が置換してもよい炭化水素基、または−ＳｉＲ２１Ｒ２２Ｒ２３基（Ｒ２１、Ｒ２２およびＲ２３は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）」である。
当該Ｒｂとして、好ましくは、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のフルオロアルキル基、フェニル基（当該フェニル基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）、炭素数２〜６のアルケニル基、または−ＳｉＲ２１Ｒ２２Ｒ２３基（Ｒ２１、Ｒ２２、およびＲ２３は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基である。）である。より好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、フェニル基（当該フェニル基は、フッ素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、またはフルオロメチル基で置換されてもよい）、ビニル基、プロペニル基、または−ＳｉＲ２１Ｒ２２Ｒ２３基（Ｒ２１、Ｒ２２、およびＲ２３は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、直鎖もしくは分岐のプロピル基、直鎖もしくは分岐のブチル基、ビニル基、プロペニル基、アリル基、メトキシ基、エトキシ基、またはフェニル基である。）である。
【００７３】
一般式（１）中のｍおよびｎにおいて、組み合わせの種類としては、前述のとおり、＜ｍ＝０、ｎ＝２＞と＜ｍ＝１、ｎ＝１＞との２種類であるが、より好ましくは、＜ｍ＝０、ｎ＝２＞である。
【００７４】
以下、更に、電池の抵抗を低減することで電池の出力特性を改善でき、且つ高温環境下における性能劣化を抑制する観点より、前記一般式（１）における、ｍ、ｎ、Ｒ１、及びＲ３〜Ｒ５の好ましい組み合わせについて説明する。
【００７５】
一般式（１）における好ましい組み合わせとしては、
ｍが０であり、ｎが２であり、
Ｒ１が、
炭素数１〜６のアルキル基、
炭素数１〜６のフルオロアルキル基、
炭素数６〜１４のアリール基（当該アリール基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）、
炭素数２〜６のアルケニル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０が、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が１つ置換した炭素数１〜６のアルキル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０が、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基を表す。）が１つ置換した炭素数１〜６のフルオロアルキル基、
５員もしくは６員の複素環基（当該複素環基は、フリル基、チエニル基、ピロリル基、オキサゾリル基、イソキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、またはトリアジニル基である。さらに、当該複素環基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい。）、または、
前記一般式（３−１）、前記一般式（３−９）、及び前記一般式（３−１０）のいずれか１つで表される基〔但し、前記一般式（３−１）、前記一般式（３−９）、及び前記一般式（３−１０）中、前記Ｒａが、炭素数１〜６のアルキレン基、炭素数１〜６のフルオロアルキレン基、フェニレン基（当該フェニレン基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）、または、炭素数２〜６のアルケニレン基であり、前記Ｒｂが、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のフルオロアルキル基、フェニル基（当該フェニル基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）、炭素数２〜６のアルケニル基、または、−ＳｉＲ２１Ｒ２２Ｒ２３基（Ｒ２１、Ｒ２２、およびＲ２３は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、またはフェニル基である。）である。〕であり、
Ｒ３〜Ｒ５が前記で定義された基である組み合わせが挙げられる。
【００７６】
上記組み合わせの中でも、特に好ましくは、
ｍが０であり、ｎが２であり、
Ｒ１が、
炭素数１〜６のアルキル基、
炭素数１〜６のフルオロアルキル基、
炭素数６〜１４のアリール基（当該アリール基は、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のフルオロアルキル基で置換されてもよい）、
炭素数２〜６のアルケニル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（但し、Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０が、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基である。）が１つ置換した炭素数１〜６のアルキル基、
−ＳｉＲ１８Ｒ１９Ｒ２０基（但し、Ｒ１８、Ｒ１９、およびＲ２０が、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基である。）が１つ置換した炭素数１〜６のフルオロアルキル基、または、
前記一般式（３−１）、前記一般式（３−９）、及び前記一般式（３−１０）のいずれか１つで表される基〔但し、前記一般式（３−１）、前記一般式（３−９）、及び前記一般式（３−１０）中、前記Ｒａが、炭素数１〜６のアルキレン基であり、前記Ｒｂが、炭素数１〜６のアルキル基、または−ＳｉＲ２１Ｒ２２Ｒ２３基（Ｒ２１、Ｒ２２、およびＲ２３は、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基である。）である。〕であり、
Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５が、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基またはフェニル基である組み合わせである。
【００７７】
以下、前記一般式（１）で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
下記具体例は、ｍおよびｎの組み合わせに分けて示す。
下記式（１ａ）は、前記一般式（１）において＜ｍ＝０、ｎ＝２＞の組み合わせである化合物を示しており、化合物番号１〜１４３（以下、「例示化合物１〜１４３」ともいう）はその具体例である。
下記式（１ｂ）は、前記一般式（１）において＜ｍ＝１、ｎ＝１＞の組み合わせである化合物を示しており、化合物番号１４４〜１６８（以下、「例示化合物１４４〜１６８」ともいう）はその具体例である。
なお、化合物番号１〜１６８（例示化合物１〜１６８）において、「Ｍｅ」はメチル基を、「Ｅｔ」はエチル基を、「ｔ−Ｂｕ」はｔｅｒｔ−ブチル基を、「Ｐｈ」はフェニル基を、「Ｖｉｎｙｌ」はビニル基を、「Ａｌｌｙｌ」はアリル基を、それぞれ表す。
また、Ｒ１欄中の（３−１）〜（３−１０）は、それぞれ前記一般式（３−１）〜一般式（３−１０）を示す。Ｒａ欄およびＲｂ欄は、前記一般式（３−１）〜一般式（３−１０）におけるＲａおよびＲｂを示す。
【００７８】
【化９】
0005399559.tif 000010
【００７９】
【化１０】
0005399559.tif 000011
【００８０】
【化１１】
0005399559.tif 000012
【００８１】
【化１２】
0005399559.tif 000013
【００８２】
【化１３】
0005399559.tif 000014
【００８３】
【化１４】
0005399559.tif 000015
【００８４】
【化１５】
0005399559.tif 000016
【００８５】
以下、前記一般式（１）において＜ｍ＝０、ｎ＝２＞の組み合わせである化合物のうち、前記一般式（２）で表される化合物の具体例（化合物番号１６９〜２０２；以下、「例示化合物１６９〜２０２」ともいう）を示すが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
なお、例示化合物１６９〜２０２において、「Ｍｅ」はメチル基を、「Ｅｔ」はエチル基を、「ｉ−Ｐｒ」はイソプロピル基を、「ｔ−Ｂｕ」はｔｅｒｔ−ブチル基を、「Ｐｈ」はフェニル基を、「Ｖｉｎｙｌ」はビニル基を、「Ａｌｌｙｌ」はアリル基を、それぞれ表す。また、Ｘ中の（Ｘ−１）〜（Ｘ−２６）は、それぞれ前記一般式（Ｘ−１）〜（Ｘ−２６）を示す。
【００８６】
【化１６】
0005399559.tif 000017
【００８７】
【化１７】
0005399559.tif 000018
【００８８】
前記一般式（１）において＜ｍ＝０、ｎ＝２＞の組み合わせである化合物（一般式（２）で表される化合物を含む）は、以下の既知文献に記載されている方法によって製造することができるが、本製造法に限定されるのもではない。
Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，  １９７７，  ｐ１５５−１５８
Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｃａｄｅｍｙ  ｏｆ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＵＳＳＲ，  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ（Ｅｎｇｌｉｓｈ  Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ），  １９６１，  ｐ９５２−９５６
Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，  １９９４，  ｐ１７３７−１７４１
Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，  １９８６，ｐ４７６８−４７７９
【００８９】
また、一般式（１）において＜ｍ＝１、ｎ＝１＞の組み合わせである化合物は、例えば、下記反応ルートで合成して、蒸留、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の既存の分離・精製方法を用いて得ることができる。
【００９０】
【化１８】
0005399559.tif 000019
【００９１】
以上で説明した一般式（１）で表される化合物（一般式（２）で表される化合物を含む）は、リチウム二次電池用添加剤、特に、後述するリチウム二次電池の非水電解液用の添加剤として有用であり、この添加剤を非水電解液に添加することで、電池の抵抗を低減し、高温環境下における電池の保存特性を改善することができ、ひいては、電池の長寿命化を実現することができる。
即ち、本発明のリチウム二次電池用添加剤は、前記一般式（１）で表される化合物を含有するリチウム二次電池用添加剤である。
また、本発明のリチウム二次電池用添加剤は、必要に応じ、一般式（１）で表される化合物に加え、その他の成分を含んでいてもよい。
前記その他の成分としては、上記効果をより効果的に得る観点より、例えば、後述の４フッ化ホウ酸塩、後述の一般式（ＩＩＩ）で表される化合物、後述の一般式（ＩＶ）で表される化合物、及び後述の一般式（Ｖ）で表される化合物からなる群から選択される少なくとも１種を用いることができる。
【００９２】
本発明の非水電解液は、以上で説明したシリルエステル基含有ホスホン酸誘導体を１種のみ含んでいてもよいし、２種以上を含んでいてもよい。
本発明の非水電解液中における前記シリルエステル基含有ホスホン酸誘導体の総含有量は、０．００１質量％〜１０質量％であることが好ましく、０．０５質量％〜５質量％の範囲であることがより好ましい。この範囲において、電池の経時的な抵抗上昇を抑制し、長寿命化を達成することができる。
【００９３】
次に、本発明の非水電解液の他の成分について説明する。非水電解液は、一般的には、電解質と非水溶媒とを含有する。
【００９４】
（非水溶媒）
前記非水溶媒としては、種々公知のものを適宜選択することができるが、環状の非プロトン性溶媒及び／または鎖状の非プロトン性溶媒を用いることが好ましい。
電池の安全性の向上のために、溶媒の引火点の向上を志向する場合は、非水溶媒として環状の非プロトン性溶媒を使用することが好ましい。
【００９５】
〔環状の非プロトン性溶媒〕
前記環状の非プロトン性溶媒としては、環状カーボネート、環状カルボン酸エステル、環状スルホン、環状エーテルを用いることができる。
環状の非プロトン性溶媒は単独で使用してもよいし、複数種混合して使用してもよい。
環状の非プロトン性溶媒の非水溶媒中の混合割合は、１０質量％〜１００質量％、さらに好ましくは２０質量％〜９０質量％、特に好ましくは３０質量％〜８０質量％である。このような比率にすることによって、電池の充放電特性に関わる電解液の伝導度を高めることができる。
環状カーボネートの例として具体的には、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、１，２−ブチレンカーボネート、２，３−ブチレンカーボネート、１，２−ペンチレンカーボネート、２，３−ペンチレンカーボネートなどが挙げられる。これらのうち、誘電率が高いエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートが好適に使用される。負極活物質に黒鉛を使用した電池の場合は、エチレンカーボネートがより好ましい。また、これら環状カーボネートは２種類以上を混合して使用してもよい。
【００９６】
環状カルボン酸エステルとして、具体的にはγ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、あるいはメチルγ−ブチロラクトン、エチルγ−ブチロラクトン、エチルδ−バレロラクトンなどのアルキル置換体などを例示することができる。
環状カルボン酸エステルは、蒸気圧が低く、粘度が低く、かつ誘電率が高く、電解液の引火点と電解質の解離度を下げることなく電解液の粘度を下げることができる。このため、電解液の引火性を高くすることなく電池の放電特性に関わる指標である電解液の伝導度を高めることができるという特徴を有するので、溶媒の引火点の向上を指向する場合は、前記環状の非プロトン性溶媒として環状カルボン酸エステルを使用することが好ましい。γ−ブチロラクトンが最も好ましい。
また、環状カルボン酸エステルは、他の環状の非プロトン性溶媒と混合して使用することが好ましい。例えば、環状カルボン酸エステルと、環状カーボネート及び／または鎖状カーボネートとの混合物が挙げられる。
【００９７】
環状カルボン酸エステルと環状カーボネート及び／または鎖状カーボネートの組み合わせの例として、具体的には、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとジメチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとメチルエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトンとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとプロピレンカーボネートとメチルエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとプロピレンカーボネートとジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとメチルエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとメチルエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとメチルエチルカーボネートとジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとメチルエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとメチルエチルカーボネートとジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとスルホラン、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとスルホラン、γ−ブチロラクトンとプロピレンカーボネートとスルホラン、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとスルホラン、γ−ブチロラクトンとスルホランとジメチルカーボネートなどが挙げられる。
環状スルホンの例としては、スルホラン、２−メチルスルホラン、３―メチルスルホラン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジプロピルスルホン、メチルエチルスルホン、メチルプロピルスルホンなどが挙げられる。
環状エーテルの例としてジオキソランを挙げることができる。
【００９８】
〔鎖状の非プロトン性溶媒〕
前記鎖状の非プロトン性溶媒としては、鎖状カーボネート、鎖状カルボン酸エステル、鎖状エーテル、鎖状リン酸エステルなどを用いることができる。
鎖状の非プロトン性溶媒の非水溶媒中の混合割合は、１０質量％〜１００質量％、さらに好ましくは２０質量％〜９０質量％、特に好ましくは３０質量％〜８０質量％である。
鎖状カーボネートとして具体的には、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、エチルブチルカーボネート、ジブチルカーボネート、メチルペンチルカーボネート、エチルペンチルカーボネート、ジペンチルカーボネート、メチルヘプチルカーボネート、エチルヘプチルカーボネート、ジヘプチルカーボネート、メチルヘキシルカーボネート、エチルヘキシルカーボネート、ジヘキシルカーボネート、メチルオクチルカーボネート、エチルオクチルカーボネート、ジオクチルカーボネート、メチルトリフルオロエチルカーボネートなどが挙げられる。これら鎖状カーボネートは２種類以上を混合して使用してもよい。
鎖状カルボン酸エステルとして具体的には、ピバリン酸メチルなどが挙げられる。
鎖状エーテルとして具体的には、ジメトキシエタンなどが挙げられる。
鎖状リン酸エステルとして具体的には、リン酸トリメチルなどが挙げられる。
【００９９】
〔溶媒の組み合わせ〕
本発明に係る非水電解液で使用する非水溶媒は、１種類でも複数種類を混合して用いてもよい。また、環状の非プロトン性溶媒のみを１種類または複数種類用いても、鎖状の非プロトン性溶媒のみを１種類または複数種類用いても、または環状の非プロトン性溶媒及び鎖状のプロトン性溶媒を混合して用いてもよい。電池の負荷特性、低温特性の向上を特に意図した場合は、非水溶媒として環状の非プロトン性溶媒と鎖状の非プロトン性溶媒を組み合わせて使用することが好ましい。
さらに、非水電解液の電気化学的安定性から、環状の非プロトン性溶媒には環状カーボネートを、鎖状の非プロトン性溶媒には鎖状カーボネートを適用することが最も好ましい。また、環状カルボン酸エステルと環状カーボネート及び／または鎖状カーボネートの組み合わせによっても電池の充放電特性に関わる電解液の伝導度を高めることができる。
【０１００】
環状カーボネートと鎖状カーボネートの組み合わせとして、具体的には、エチレンカーボネートとジメチルカーボネート、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネート、エチレンカーボネートとジエチルカーボネート、プロピレンカーボネートとジメチルカーボネート、プロピレンカーボネートとメチルエチルカーボネート、プロピレンカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとメチルエチルカーボネート、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとメチルエチルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとメチルエチルカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとメチルエチルカーボネート、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとメチルエチルカーボネートとジエチルカーボネートなどが挙げられる。
環状カーボネートと鎖状カーボネートの混合割合は、質量比で表して、環状カーボネート：鎖状カーボネートが、５：９５〜８０〜２０、さらに好ましくは１０：９０〜７０：３０、特に好ましくは１５：８５〜５５：４５である。このような比率にすることによって、電解液の粘度上昇を抑制し、電解質の解離度を高めることができるため、電池の充放電特性に関わる電解液の伝導度を高めることができる。また、電解質の溶解度をさらに高めることができる。よって、常温または低温での電気伝導性に優れた電解液とすることができるため、常温から低温での電池の負荷特性を改善することができる。
【０１０１】
〔その他の溶媒〕
本発明に係る非水電解液は、非水溶媒として、上記以外の他の溶媒を含んでいてもよい。他の溶媒としては、具体的には、ジメチルホルムアミドなどのアミド、メチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルカーバメートなどの鎖状カーバメート、Ｎ−メチルピロリドンなどの環状アミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルイミダゾリジノンなどの環状ウレア、ほう酸トリメチル、ほう酸トリエチル、ほう酸トリブチル、ほう酸トリオクチル、ほう酸トリメチルシリル等のホウ素化合物、及び下記の一般式で表されるポリエチレングリコール誘導体などを挙げることができる。
ＨＯ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ａＨ
ＨＯ［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ］ｂＨ
ＣＨ３Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｃＨ
ＣＨ３Ｏ［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ］ｄＨ
ＣＨ３Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｅＣＨ３
ＣＨ３Ｏ［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ］ｆＣＨ３
Ｃ９Ｈ１９ＰｈＯ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｇ［ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ］ｈＣＨ３
（Ｐｈはフェニル基）
ＣＨ３Ｏ［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ］ｉＣＯ［ＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２］ｊＯＣＨ３
前記式中、ａ〜ｆは、５〜２５０の整数、ｇ〜ｊは２〜２４９の整数、５≦ｇ＋ｈ≦２５０、５≦ｉ＋ｊ≦２５０である。
【０１０２】
（電解質）
本発明の非水電解液は、種々公知の電解質を含有することができ、通常、非水電解液用電解質として使用されているものであれば、いずれをも使用することができる。
【０１０３】
電解質の具体例としては、（Ｃ２Ｈ５）４ＮＰＦ６、（Ｃ２Ｈ５）４ＮＢＦ４、（Ｃ２Ｈ５）４ＮＣｌＯ４、（Ｃ２Ｈ５）４ＮＡｓＦ６、（Ｃ２Ｈ５）４Ｎ２ＳｉＦ６、（Ｃ２Ｈ５）４ＮＯＳＯ２ＣｋＦ（２ｋ＋１）（ｋ＝１〜８の整数）、（Ｃ２Ｈ５）４ＮＰＦｎ［ＣｋＦ（２ｋ＋１）］（６−ｎ）（ｎ＝１〜５、ｋ＝１〜８の整数）などのテトラアルキルアンモニウム塩、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、Ｌｉ２ＳｉＦ６、ＬｉＯＳＯ２ＣｋＦ（２ｋ＋１）（ｋ＝１〜８の整数）、ＬｉＰＦｎ［ＣｋＦ（２ｋ＋１）］（６−ｎ）（ｎ＝１〜５、ｋ＝１〜８の整数）、ＬｉＣ（ＳＯ２Ｒ２４）（ＳＯ２Ｒ２５）（ＳＯ２Ｒ２６）、ＬｉＮ（ＳＯ２ＯＲ２７）（ＳＯ２ＯＲ２８）、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｒ２９）（ＳＯ２Ｒ３０）（ここでＲ２４〜Ｒ３０は互いに同一でも異なっていてもよく、炭素数１〜８のパーフルオロアルキル基である）などのリチウム塩、ＬｉＢＦ４、ＮａＢＦ４、ＫＢＦ４、（Ｃ４Ｈ９）４ＮＢＦ４、ＣＨ３（Ｃ２Ｈ５）３ＮＢＦ４、４フッ化ホウ酸イミダゾリウム塩などの４フッ化ホウ酸塩などが挙げられる。
【０１０４】
４フッ化ホウ酸塩としては、前述のＬｉＢＦ４、ＮａＢＦ４、ＫＢＦ４、（Ｃ４Ｈ９）４ＮＢＦ４、ＣＨ３（Ｃ２Ｈ５）３ＮＢＦ４、４フッ化ホウ酸イミダゾリウム塩などが挙げられるが、コストや取り扱い易さなどを考慮すると、ＬｉＢＦ４が好ましい。
【０１０５】
本発明における電解質としては、前記の各電解質を単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
単独で使用する場合は、ＬｉＢＦ６、ＬｉＢＦ４が好ましい。
２種以上を組み合わせて使用する場合の電解質の組み合わせとしては、好ましくは、リチウム塩と４フッ化ホウ酸塩との組み合わせであり、より好ましくは、ＬｉＰＦ６と４フッ化ホウ酸塩との組み合わせであり、特に好ましくはＬｉＰＦ６とＬｉＢＦ４との組み合わせである。
【０１０６】
本発明の非水電解液中における総電解質濃度は、通常０．１モル／リットル〜３モル／リットル、好ましくは０．５モル／リットル〜２モル／リットルである。
【０１０７】
また、本発明の電解質は、４フッ化ホウ酸塩を少なくとも１種含有することが好ましい。これは、前記シリルエステル基を含有するホスホン酸誘導体と、４フッ化ホウ酸イオンと、が反応して生成された反応物が、有機物で形成された電極表面の皮膜をイオン親和性を有する皮膜に改質し、その結果、電池の抵抗上昇をより抑制できるためである。さらに、改質された電極表面の皮膜は熱的な安定性がより向上し、その結果、高温保存後の容量低下をより抑制できる。
電解質が４フッ化ホウ酸塩を少なくとも１種含有する場合、含有する４フッ化ホウ酸塩とその他の電解質との合計である総電解質濃度が、上記の範囲であればよいが、４フッ化ホウ酸塩の濃度は、０．０００１モル／リットル〜２モル／リットルの範囲であることが望ましい。
４フッ化ホウ酸塩の濃度が０．０００１モル／リットル以上であれば、前記シリルエステル基を含有するホスホン酸誘導体と、４フッ化ホウ酸イオンと、が反応して生成された反応物の濃度がより高くなり、前述の効果がより効果的に得られる。
【０１０８】
（一般式（ＩＩＩ）で表される化合物）
本発明の非水電解液は、負極の表面皮膜形成の観点から、一般式（ＩＩＩ）で表される化合物を含有することが好ましい。
【０１０９】
【化１９】
0005399559.tif 000020
【０１１０】
前記一般式（ＩＩＩ）中、Ｙ１及びＹ２は、各々独立に、水素原子、メチル基、エチル基、またはプロピル基を示す。
一般式（ＩＩＩ）で表される化合物としては、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、エチルビニレンカーボネート、ブロピルビニレンカーボネート、ジメチルビニレンカーボネート、ジエチルビニレンカーボネート、ジプロピルビニレンカーボネートなどが例示される。これらのうちでビニレンカーボネートが最も好ましい。
本発明の非水電解液が前記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物を含有する場合、本発明の非水電解液中における一般式（ＩＩＩ）で表される化合物の含有量は、目的に応じて適宜選択できるが、０．００１質量％〜１０質量％が好ましく、０．０５質量％〜５質量％であることが更に好ましい。
【０１１１】
（一般式（ＩＶ）で表される化合物）
本発明の非水電解液は、負極の表面皮膜形成の観点から、一般式（ＩＶ）で表される化合物を含有することが好ましい。
【０１１２】
【化２０】
0005399559.tif 000021
【０１１３】
前記一般式（ＩＶ）中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、またはフッ素原子により置換されてもよい炭素数１〜３のアルキル基を示す。ただし、Ｘ１〜Ｘ４が同時に水素原子であることはない。
一般式（ＩＶ）中、Ｘ１〜Ｘ４のフッ素原子により置換されていてもよい炭素数１〜３のアルキル基としては、例えばフルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、ヘプタフルオロプロピルなどが挙げられる。
一般式（ＩＶ）で表される化合物としては公知のものを使用でき、たとえば、４−フルオロエチレンカーボネート、４，４−ジフルオロエチレンカーボネート、４，５−ジフルオロエチレンカーボネート、４，４，５−トリフルオロエチレンカーボネート、４，４，５，５−テトラフルオロエチレンカーボネートなどの、エチレンカーボネートにおいて１〜４個の水素がフッ素により置換されたフッ素化エチレンカーボネートが挙げられる。これらの中でも、４，５−ジフルオロエチレンカーボネート、４−フルオロエチレンカーボネートが最も望ましい。
本発明の非水電解液が前記一般式（ＩＶ）で表される化合物を含有する場合、本発明の非水電解液中における一般式（ＩＶ）で表される化合物の含有量は、目的に応じて適宜選択できるが、０．００１質量％〜１０質量％が好ましく、０．０５質量％〜５質量％であることが更に好ましい。
【０１１４】
（一般式Ｖで表される化合物）
本発明の非水電解液は、正極及び負極の表面皮膜形成の観点から、一般式（Ｖ）で表される化合物を含有することが好ましい。
【０１１５】
【化２１】
0005399559.tif 000022
【０１１６】
前記一般式（Ｖ）中、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３及びＺ４は、各々独立に、フッ素原子を含んでも良い炭素数１〜１２のアルキル基、水素原子、又はフッ素原子であり、ｎは０〜３の整数を表す。ｎが２または３であるときは、複数存在するＺ３及びＺ４は、それぞれ同一でも互いに異なっていてもよい。
Ｚ１〜Ｚ４のフッ素原子を含んでも良い炭素数１〜１２のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、２−メチルブチル基、１−メチルペンチル基、ネオペンチル基、１−エチルプロピル基、ヘキシル基、３，３−ジメチルブチル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、ウンデカニル基、ドデカニル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロヘプチル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロノニル基、パーフルオロデシル基、パーフルオロウンデカニル基、パーフルオロドデカニル基、パーフルオロイソプロピル基、パーフルオロイソブチル基などが挙げられる。
Ｚ１〜Ｚ４の炭素数は１〜１２が好ましいが、電解液への溶解性の点から４以下であることがより好ましく、さらに好ましくは２以下である。最も好ましいＺ１〜Ｚ４は、それらすべて水素原子であることである。
ｎとしては、ｎが１または２の方が好ましく、さらに好ましくはｎが１である。
一般式（Ｖ）で表される化合物としては公知のものを使用でき、例えば、１，３−プロパ−１−エンスルトン、３−メチル−１，３−プロパ−１−エンスルトン、４−メチル−１，３−プロパ−１−エンスルトン、５−メチル−１，３−プロパ−１−エンスルトン、１，４−ブテン−１−エンスルトンが挙げられる。これらの中でも、Ｚ１〜Ｚ４のすべてが水素原子であり、ｎが１である１，３−プロパ−１−エンスルトンが最も望ましい。
本発明の非水電解液が前記一般式（Ｖ）で表される化合物を含有する場合、本発明の非水電解液中における一般式（Ｖ）で表される化合物の含有量は、目的に応じて適宜選択できるが、０．００１質量％〜１０質量％が好ましく、０．０５質量％〜５質量％であることが更に好ましい。
【０１１７】
本発明の非水電解液は、リチウム二次電池用の非水電解液として好適であるばかりでなく、一次電池用の非水電解液、電気化学キャパシタ用の非水電解液、電気二重層キャパシタ、アルミ電解コンデンサー用の電解液としても用いることができる。
【０１１８】
＜リチウム二次電池＞
本発明のリチウム二次電池は、負極と、正極と、前記本発明の非水電解液と、を基本的に含んで構成されており、通常、負極と正極との間にセパレータが設けられている。
【０１１９】
（負極）
前記負極を構成する負極活物質としては、金属リチウム、リチウム含有合金、リチウムとの合金化が可能な金属もしくは合金、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な酸化物、リチウムイオンのドープ・脱ドープ可能な遷移金属窒素化物、および、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な炭素材料の少なくとも１種を用いることができる。
リチウムイオンとの合金化が可能な金属もしくは合金としては、シリコン、シリコン合金、スズ、スズ合金などを挙げることができる。リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な酸化物としては、チタン系酸化物などが挙げられる。
これらの中でも、リチウムイオンをドープ・脱ドープすることが可能な炭素材料が好ましい。このような炭素材料は、カーボンブラック、活性炭、人造黒鉛、天然黒鉛であっても非晶質炭素であってもよく、繊維状、球状、ポテト状、フレーク状いずれの形態であってもよい。
【０１２０】
前記非晶質炭素材料として具体的には、ハードカーボン、コークス、１５００℃以下に焼成したメソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、メソペーズビッチカーボンファイバー（ＭＣＦ）などが例示される。
黒鉛材料としては、天然黒鉛、人造黒鉛があり、人造黒鉛としては、黒鉛化ＭＣＭＢ、黒鉛化ＭＣＦなどが用いられる。また、黒鉛材料としては、ホウ素を含有するものなども用いることができ、また、金、白金、銀、銅、スズなどの金属で被覆したもの、非晶質炭素で被覆したもの、非晶質炭素と黒鉛を混合したものも使用することができる。
【０１２１】
これらの炭素材料は、１種類で使用してもよく、２種類以上混合して使用してもよい。炭素材料としては、特にＸ線解析で測定した（００２）面の面間隔ｄ（００２）が０．３４０ｎｍ以下の炭素材料が好ましく、真密度が１．７０ｇ／ｃｍ３以上である黒鉛またはそれに近い性質を有する高結晶性炭素材料が好ましい。このような炭素材料を使用すると、電池のエネルギー密度を高くすることができる。
【０１２２】
（正極）
前記正極を構成する正極活物質としては、ＭｏＳ２、ＴｉＳ２、ＭｎＯ２、Ｖ２Ｏ５などの遷移金属酸化物または遷移金属硫化物、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＮｉＸＣｏ（１−Ｘ）Ｏ２〔０＜Ｘ＜１〕、ＬｉＦｅＰＯ４などのリチウムと遷移金属とからなる複合酸化物、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリアセン、ジメルカプトチアジアゾール／ポリアニリン複合体などの導電性高分子材料、等が挙げられる。
これらの中でも、特にリチウムと遷移金属とからなる複合酸化物が好ましい。
負極が金属リチウムまたはリチウム合金である場合は、正極として炭素材料を用いることもできる。また、正極として、リチウムと遷移金属との複合酸化物と、炭素材料と、の混合物を用いることもできる。
上記の正極活物質は、１種類で使用してもよく、２種類以上を混合して使用してもよい。正極活物質は通常導電性が不充分であるため、導電性助剤とともに使用して正極を構成する。導電助剤としては、カーボンブラック、アモルファスウィスカー、グラファイトなどの炭素材料を例示することができる。
【０１２３】
（セパレータ）
前記セパレータとしては、正極と負極とを電気的に絶縁し且つリチウムイオンを透過する膜を用いることができ、多孔性膜や高分子電解質が例示される。
前記多孔性膜としては微多孔性高分子フィルムが好適に使用され、材質としてポリオレフィン、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリエステル等が例示される。
特に、多孔性ポリオレフィンが好ましく、具体的には多孔性ポリエチレンフィルム、多孔性ポリプロピレンフィルム、または多孔性のポリエチレンフィルムとポリプロピレンフィルムとの多層フィルムを例示することができる。多孔性ポリオレフィンフィルム上には、熱安定性に優れる他の樹脂がコーティングされてもよい。
前記高分子電解質としては、リチウム塩を溶解した高分子や、電解液で膨潤させた高分子等が挙げられる。
本発明の非水電解液は、高分子を膨潤させて高分子電解質を得る目的で使用してもよい。
【０１２４】
（電池の構成）
本発明のリチウム二次電池は、前記の負極活物質、正極活物質及びセパレータを含む。  本発明のリチウム二次電池は、種々公知の形状をとることができ、円筒型、コイン型、角型、フィルム型その他任意の形状に形成することができる。しかし、電池の基本構造は、形状によらず同じであり、目的に応じて設計変更を施すことができる。
本発明の非水電解質二次電池の例として、図１に示すコイン型電池が挙げられる。
図１に示すコイン型電池では、円盤状負極２、非水電解質を非水溶媒に溶解してなる非水電解液を注入したセパレータ５、円盤状正極１、必要に応じて、ステンレス、又はアルミニウムなどのスペーサー板７、８が、この順序に積層された状態で、正極缶３（以下、「電池缶」ともいう）と封口板４（以下、「電池缶蓋」ともいう）との間に収納される。正極缶３と封口板４とはガスケット６を介してかしめ密封する。
【０１２５】
本発明の実施形態の非水電解液及びその電解液を用いたリチウム二次電池の用途は特に限定されず、種々公知の用途に用いることができる。例えば、ノートパソコン、モバイルパソコン、携帯電話、ヘッドホンステレオ、ビデオムービー、液晶テレビ、ハンディークリーナー、電子手帳、電卓、ラジオ、バックアップ電源用途、モーター、自動車、電気自動車、バイク、電動バイク、自転車、電動自転車、照明器具、ゲーム機、時計、電動工具、カメラ等、小型携帯機器、大型機器を問わず広く利用可能なものである。
【実施例】
【０１２６】
以下に実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって制限されるものではない。なお、以下の実施例において、「％」は質量％を表す。【０１２７】
＜一般式（１）で表される化合物の合成＞
（例示化合物９５の合成）
（ヒドロキシメチル）ホスホン酸ジエチルエステル（２０ｍｍｏｌ、３．３６ｇ）とトリエチルアミン（２４ｍｍｏｌ、２．４２ｇ）を塩化メチレンに溶解させた溶液を５℃に冷却し、メタンスルホニルクロリド（２４ｍｍｏｌ、２．７５ｇ）を滴下装入した。５℃で０．５ｈｒ、次いで室温で１ｈｒ攪拌した後、ろ過で不溶分を除いた。得られたろ液を、１Ｎ塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水、飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ過で取り除き、ろ液を濃縮して得られたオイル状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ（酢酸エチル／ｎ−ヘキサン）で精製して無色透明の（メタンスルホニルオキシメチル）ホスホン酸ジエチルエステルを得た。収量３．７７ｇ（収率７７％）。この化合物の１Ｈ−ＮＭＲ測定の結果を以下に示す。【０１２８】
１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：４．４４−４．４１（２Ｈ、ｄ、Ｊ＝８．９Ｈｚ）、４．２５−４．１７（４Ｈ、ｄｔ、Ｊ＝１．１、７．０Ｈｚ）、３．１２（３Ｈ、ｓ）、１．４１―１．３５（６Ｈ、ｔ、Ｊ＝７．０Ｈｚ）【０１２９】
上記で得られた（メタンスルホニルオキシメチル）ホスホン酸ジエチルエステル（４．１ｍｍｏｌ、１．０ｇ）を脱水塩化メチレン１０ｍｌに溶解し、室温でトリメチルシリルブロミド（１２．２ｍｍｏｌ、１．８６ｇ）を滴下装入した。室温で５ｈｒ攪拌し、減圧濃縮した。得られた油状物を減圧蒸留（１１２〜１１８℃／０．１ｋＰａ）し、例示化合物９５を得た。収量０．８７ｇ（収率６４％）。例示化合物９５の１Ｈ−ＮＭＲ測定の結果を以下に示す。【０１３０】
１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：４．２８−４．２４（２Ｈ、ｄ、Ｊ＝９．５Ｈｚ）、３．０５（３Ｈ、ｓ）、０．２７（１８Ｈ、ｓ）【０１３１】
（例示化合物２の合成）
メチルホスホン酸ジメチルエステル（１６．１ｍｍｏｌ、２．０ｇ）を脱水塩化メチレン２０ｍｌに溶解し、室温でトリメチルシリルブロミド（３ｅｑ．、４８．４ｍｍｏｌ、７．４ｇ）を滴下装入した。室温で５ｈｒ攪拌し、減圧濃縮した。得られた油状物を減圧蒸留（５１〜５２℃／０．３ｋＰａ）し、例示化合物２を得た。収量２．４６ｇ（収率６４％）。例示化合物２の１Ｈ−ＮＭＲ測定の結果を以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：１．４１−１．３５（３Ｈ、ｄ、Ｊ＝１７．８Ｈｚ）、０．２３（１８Ｈ、ｓ）【０１３２】
（例示化合物３の合成）
Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ装置を備えたフラスコ中で、メチルホスホン酸（１５．６ｍｍｏｌ、１．５ｇ）とｔｅｒｔ−ブチルジメチルシラノール（２．１ｅｑ．、３２．８ｍｍｏｌ）を脱水ｎ−ヘキサン５０ｍｌに溶解し、加熱還流下、留出した水を分離除去しながら反応を行った。得られた反応液を減圧濃縮（１２０℃／５．３ｋＰａ）し、得られた油状物を減圧蒸留（９７〜１００℃／０．２ｋＰａ）して例示化合物３を得た。収量３．８０ｇ（収率７５％）。例示化合物３の１Ｈ−ＮＭＲ測定の結果を以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：１．４１−１．３４（３Ｈ、ｄ、Ｊ＝１７．８Ｈｚ）、０．８７（１８Ｈ、ｓ）、０．２０−０．１９（１２Ｈ、ｄ、Ｊ＝２．４Ｈｚ）【０１３３】
（例示化合物５の合成）
メチルホスホン酸ジメチルエステル（３．０ｍｍｏｌ、０．３７ｇ）を脱水塩化メチレン１０ｍｌに溶解し、室温でアリルジメチルシリルブロミド（３ｅｑ．、９．０ｍｍｏｌ、１．６２ｇ）を滴下装入した。室温で５ｈｒ攪拌し、減圧濃縮した。得られた油状物を減圧蒸留（８７〜９２℃／０．２ｋＰａ）し、例示化合物５を得た。収量０．４７ｇ（収率５４％）。例示化合物５の１Ｈ−ＮＭＲ測定の結果を以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：５．８７−５．７１（２Ｈ、ｍ）、５．００―４．８３（４Ｈ、ｍ）、１．７７−１．７５（４Ｈ、ｄ、Ｊ＝７．８Ｈｚ）、１．４８−１．４１（３Ｈ、ｄ、Ｊ＝１８．４Ｈｚ）、０．３０（１２Ｈ、ｓ）【０１３４】
（例示化合物８の合成）
メチルホスホン酸（１０．０ｍｍｏｌ、０．９６ｇ）とエトキシトリフェニルシラン（２．０ｅｑ．、２０．０ｍｍｏｌ、６．０９ｇ）を脱水ｏ−キシレン１０ｍｌに溶解し、加熱還流下、留出したエタノールを留去しながら反応を行った。得られた反応液を室温まで冷却し、ジエチルエーテル４０ｍｌを追加した後、ろ過により固形物を得た。得られた固形物を熱トルエンより再結晶し、例示化合物８を得た。収量２．１６ｇ（収率３５％）。例示化合物８の１Ｈ−ＮＭＲ測定の結果を以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：７．５８−７．５４（１２Ｈ、ｍ）、７．４６−７．３９（６Ｈ、ｍ）、７．３６−７．２５（１２Ｈ、ｍ）、１．２８−１．２１（３Ｈ、ｄ、Ｊ＝１８．１Ｈｚ）【０１３５】
（例示化合物１９の合成）
メチルホスホン酸ジメチルエステルを、フェニルホスホン酸ジメチルエステルに変更し、減圧蒸留の条件を８５〜９１℃／０．２ｋＰａに変更したこと以外は例示化合物２と同様にして、例示化合物１９を合成した（収率４１％）。例示化合物１９の１Ｈ−ＮＭＲ測定の結果を以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：７．８０−７．７１（２Ｈ、ｍ）、７．５２−７．３８（３Ｈ、ｍ）、０．２５（１８Ｈ、ｓ）【０１３６】
（例示化合物３０の合成）
メチルホスホン酸ジメチルエステルを、ビニルホスホン酸ジエチルエステルに変更し、減圧蒸留の条件を７８〜８２℃／０．８ｋＰａに変更したこと以外は例示化合物２と同様にして例示化合物３０を合成した（収率７３％）。例示化合物３０の１Ｈ−ＮＭＲ測定の結果を以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：６．１２−５．７６（３Ｈ、ｍ）、０．２３（１８Ｈ、ｓ）【０１３７】
（例示化合物３１の合成）
メチルホスホン酸ジメチルエステルを、１−プロペニルホスホン酸ジエチルエステルに変更し、減圧蒸留の条件を６２〜６９℃／０．２ｋＰａに変更したこと以外は例示化合物２と同様にして例示化合物３１を合成した（収率７９％）。例示化合物３１の１Ｈ−ＮＭＲ測定の結果を以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：６．６３−６．４１（１Ｈ、ｍ）、５．７９−５．６５（１Ｈ、ｄｄｄ、Ｊ＝２７、１７、１．６Ｈｚ）、１．８３−１．７９（３Ｈ、ｍ）、０．２３（１８Ｈ、ｓ）【０１３８】
（例示化合物３４の合成）
メチルホスホン酸ジメチルエステルを、（トリメチルシリルジフルオロメチル）ホスホン酸ジエチルエステルに変更し、減圧蒸留の条件を９５〜１０３℃／０．１ｋＰａに変更したこと以外は例示化合物２と同様にして例示化合物３４を合成した（収率４０％）。例示化合物３４の１Ｈ−ＮＭＲ測定の結果を以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：０．２６（１８Ｈ、ｓ）、０．１９（９Ｈ、ｓ）【０１３９】
（例示化合物５７の合成）
メチルホスホン酸ジメチルエステルを、（トリメチルシリルオキシ−メチル）ホスホン酸ジエチルエステルに変更し、減圧蒸留の条件を６１〜７１℃／０．２ｋＰａに変更したこと以外は例示化合物２と同様にして例示化合物５７を合成した（収率８４％）。例示化合物５７の１Ｈ−ＮＭＲ測定の結果を以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：３．７１−３．６７（２Ｈ、ｄ、Ｊ＝８．９Ｈｚ）、０．２３（１８Ｈ、ｓ）、０．０８（９Ｈ、ｓ）【０１４０】
（例示化合物１０９の合成）
メチルホスホン酸ジメチルエステルを、メチレンジホスホン酸テトラエチルエステルに変更し、トリメチルシリルブロミドの使用量を６ｅｑ．に増量し、減圧蒸留の条件を１１８〜１２３℃／０．２ｋＰａに変更したこと以外は例示化合物２と同様にして例示化合物１０９を合成した（収率８９％）。例示化合物１０９の１Ｈ−ＮＭＲ測定の結果を以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：２．３２−２．１６（２Ｈ、ｔ、Ｊ＝２１．６Ｈｚ）、０．２５（３６Ｈ、ｓ）【０１４１】
（例示化合物１６９の合成）
メチルホスホン酸（１２ｍｍｏｌ、１．１５ｇ）と１，３−ジエトキシ−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン（１０ｍｍｏｌ、２．２２ｇ）の混合溶液を１００℃で３ｈｒ加熱した。反応液を減圧蒸留（１４１〜１４５℃／０．１ｋＰａ）し、例示化合物１６９を得た。収量０．６３ｇ（収率２３％／メチルホスホン酸）。例示化合物１６９の１Ｈ−ＮＭＲ測定の結果を以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：１．５４−１．４７（３Ｈ、ｄ、Ｊ＝１８．４Ｈｚ）、０．２３（１８Ｈ、ｓ）【０１４２】
＜実施例１＞
以下の手順にて、リチウム二次電池を作製した。
（負極の作製）
人造黒鉛２０質量部、天然黒鉛系黒鉛８０質量部、カルボキシメチルセルロース１質量部、及びＳＢＲラテックス２質量部を水溶媒で混錬してペースト状の負極合剤スラリーを調製した。
次に、この負極合剤スラリーを厚さ１８μｍの帯状銅箔製の負極集電体に塗布し乾燥した後に、ロールプレスで圧縮して負極集電体と負極活物質層からなるシート状の負極を得た。このときの負極活物質層の塗布密度は１０ｍｇ／ｃｍ２であり、充填密度は１．５ｇ／ｍｌであった。【０１４３】
（正極の作製）
ＬｉＭｎ２Ｏ４を９０質量部、アセチレンブラック５質量部及びポリフッ化ビニリデン５質量部をＮ−メチルピロリジノンを溶媒として混錬してペースト状の正極合剤スラリーを調製した。
次に、この正極合剤スラリーを厚さ２０μｍの帯状アルミ箔の正極集電体に塗布し乾燥した後に、ロールプレスで圧縮して正極集電体と正極活物質層とからなるシート状の正極を得た。このときの正極活物質層の塗布密度は３０ｍｇ／ｃｍ２であり、充填密度は２．５ｇ／ｍｌであった。【０１４４】
（非水電解液の調製）
非水溶媒としてエチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とメチルエチルカーボネート（ＥＭＣ）とをそれぞれ３４：３３：３３（質量比）の割合で混合し、混合溶媒を得た。
得られた混合溶媒中に、電解質であるＬｉＰＦ６を、最終的に得られる非水電解液中におけるＬｉＰＦ６濃度が１．０モル／リットルとなるように溶解させた。
得られた溶液に対して、添加剤として例示化合物２を、最終的に得られる非水電解液中における含有量が０．５質量％となるように添加して、非水電解液を得た。【０１４５】
（コイン型電池の作製）
上述の負極を直径１４ｍｍで、上述の正極を直径１３ｍｍで、それぞれ円盤状に打ち抜いて、コイン状の電極を得た。また厚さ２０μｍの微多孔性ポリエチレンフィルムを直径１７ｍｍの円盤状に打ち抜きセパレータを得た。
得られたコイン状の負極、セパレータ及びコイン状の正極を、この順序でステンレス製の電池缶（２０３２サイズ）内に積層し、非水電解液２０μｌを注入してセパレータと正極と負極に含漬させた。
更に、正極上にアルミニウム製の板（厚さ１．２ｍｍ、直径１６ｍｍ）及びバネを乗せ、ポリプロピレン製のガスケットを介して、電池缶蓋をかしめることにより電池を密封し、直径２０ｍｍ、高さ３．２ｍｍの図１で示す構成を有するコイン型のリチウム二次電池（以下、試験用電池と称する）を作製した。
得られたコイン型電池（試験用電池）について、初期特性評価、及び高温保存後の特性評価を実施した。【０１４６】
（評価方法）
〔電池の初期特性評価、及び高温保存後の特性評価〕
試験用電池を定電圧４．０Ｖで充電し、次いで、恒温槽内で上記充電後の試験用電池を−１０℃に冷却し、Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ社製のインピーダンス測定装置（ポテンショガルバノスタットＳＩ１２８７及び周波数応答アナライザ１２５５Ｂ）を用いてインピーダンス測定を行い、０．２Ｈｚでの抵抗値[Ω]を初期電池抵抗とした。
結果を下記表１に示す。【０１４７】
インピーダンス測定を終えた試験用電池を、２５℃の恒温槽中で１ｍＡ定電流かつ４．２Ｖ定電圧で充電し、この２５℃の恒温槽中で、１ｍＡ定電流で２．８５Ｖまで放電し、高温保存前の放電容量［ｍＡｈ］を測定した。
次に、上記試験用電池に対し、２５℃の恒温槽中で１ｍＡ定電流かつ４．２Ｖ定電圧充電を行った後、恒温槽の温度を８０℃に上昇させ、８０℃の恒温槽中に上記試験用電池を２日間保存した（高温保存）。
上記高温保存後、恒温槽の温度を２５℃に戻し、２５℃の恒温槽中で上記試験用電池を１ｍＡ定電流で２．８５Ｖまで放電し、電池に残っている残存放電容量［ｍＡｈ］（即ち、高温保存後の放電容量［ｍＡｈ］）を測定した。
そして、下記式にて、高温保存前後の容量維持率を算出した。【０１４８】
高温保存前後の容量維持率［％］
＝（高温保存後の放電容量［ｍＡｈ］／高温保存前の放電容量［ｍＡｈ］）×１００［％］【０１４９】
＜実施例２〜１２＞
前記例示化合物２に代えて、表１中の添加剤欄に記載した例示化合物（３、５、８、１９、３０、３１、３４、５７、９５、１０９、１６９）を添加した以外は、実施例１と同様にして、非水電解液を調製してコイン型電池を得た。
得られたコイン型電池について、実施例１と同様にして、初期特性評価、及び高温保存後の特性評価を実施した。結果を、下記表１にまとめた。【０１５０】
例示化合物２、３、５、８、１９、３０、３１、３４、５７、９５、１０９、１６９の化合物名及び構造を以下に示す。下記に示した例示化合物の構造において、「Ｍｅ」はメチル基を、「Ｐｈ」はフェニル基を、それぞれ表す。【０１５１】
〜例示化合物〜
例示化合物２：メチルホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル
例示化合物３：メチルホスホン酸ビス（ｔｅｒｔ-ブチルジメチルシリル）エステル
例示化合物５：メチルホスホン酸ビス（アリルジメチルシリル）エステル
例示化合物８：メチルホスホン酸ビス（トリフェニルシリル）エステル
例示化合物１９：フェニルホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル
例示化合物３０：ビニルホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル
例示化合物３１：１−プロペニルホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル
例示化合物３４：［ジフルオロ（トリメチルシリル）メチル］ホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル
例示化合物５７：［（トリメチルシリロキシ）メチル］ホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル
例示化合物９５：［（メタンスルホニル−オキシ）メチル］ホスホン酸ビス（トリメチルシリル）エステル
例示化合物１０９：メチレンビスホスホン酸テトラキス（トリメチルシリル）エステル
例示化合物１６９：２，４，４，６，６−ペンタメチル−１，３，５−トリオキサ−２−ホスファ−４，６−ジシラシクロヘキサン−２−オキシド【０１５２】
【化２２】
0005399559.tif 000023
【０１５３】
＜実施例１３＞
実施例１の非水電解液の調製において、さらにＬｉＢＦ４を、最終的に得られる非水電解液中におけるＬｉＢＦ４濃度が０．０１モル／リットルとなるように添加したこと以外は、実施例１と同様にして、非水電解液を調製してコイン型電池を得た。得られたコイン型電池について、実施例１と同様にして、初期特性評価、及び高温保存後の特性評価を実施した。
結果を、下記表１にまとめた。【０１５４】
＜比較例１〜１４＞
比較例１は、前記例示化合物２を添加しないこと以外は、実施例１と同様にして、非水電解液を調製してコイン型電池を得た。
また、比較例２〜１３は、前記例示化合物２に代えて、下記に示した比較化合物を添加した以外は、実施例１と同様にして、非水電解液を調製してコイン型電池を得た。
なお、下記に示した比較化合物において、「Ｍｅ」はメチル基を、「Ｅｔ」はエチル基を、「Ｐｈ」はフェニル基を、それぞれ表す。
比較例１４は、前記例示化合物２を添加せず、ＬｉＢＦ４を最終的に得られる非水電解液中におけるＬｉＢＦ４濃度が０．０１モル／リットルとなるように添加したこと以外は、実施例１と同様にして、非水電解液を調製してコイン型電池を得た。
得られたこれらのコイン型電池について、実施例１と同様にして、初期特性評価、及び高温保存後の特性評価を実施した。結果を、実施例同様に、下記表１にまとめた。【０１５５】
〜比較化合物〜
比較化合物Ａ：メチルホスホン酸
比較化合物Ｂ：メチルホスホン酸ジメチルエステル
比較化合物Ｃ：フェニルホスホン酸
比較化合物Ｄ：フェニルホスホン酸ジメチルエステル
比較化合物Ｅ：ビニルホスホン酸
比較化合物Ｆ：ビニルホスホン酸ジエチルエステル
比較化合物Ｇ：１−プロペニルホスホン酸ジエチルエステル
比較化合物Ｈ：（トリメチルシリルジフルオロメチル）ホスホン酸ジエチルエステル
比較化合物Ｉ：（トリメチルシリルオキシ−メチル）ホスホン酸ジエチルエステル
比較化合物Ｊ：（メタンスルホニルオキシ−メチル）ホスホン酸ジエチルエステル
比較化合物Ｋ：メチレンジホスホン酸テトラエチルエステル
比較化合物Ｌ：トリス（トリメチルシリル）ホスフェート
比較化合物Ａ〜Ｌの構造は以下のとおりである。【０１５６】
【化２３】
0005399559.tif 000024
【０１５７】
＜実施例１４＞
実施例１の非水電解液の調製において、添加剤として、例示化合物２とビニレンカーボネート（ＶＣ）とを、最終的に得られる非水電解液中における含有量がそれぞれ０．５質量％となるように添加したこと以外は、実施例１と同様にして、非水電解液を調製してコイン型電池を得た。得られたコイン型電池について、実施例１と同様にして、初期特性評価、及び高温保存後の特性評価を実施した。結果を、下記表２にまとめた。【０１５８】
＜実施例１５〜２５＞
実施例１４の前記例示化合物２に代えて、例示化合物（３、５、８、１９、３０、３１、３４、５７、９５、１０９、１６９）を添加した以外は、実施例１４と同様にして、非水電解液を調製してコイン型電池を得た。得られたコイン型電池について、実施例１４と同様にして、初期特性評価、及び高温保存後の特性評価を実施した。結果を、下記表２にまとめた。【０１５９】
＜実施例２６＞
実施例１４の非水電解液の調製において、さらにＬｉＢＦ４を、最終的に得られる非水電解液中におけるＬｉＢＦ４濃度が０．０１モル／リットルとなるように添加したこと以外は、実施例１４と同様にして、非水電解液を調製してコイン型電池を得た。得られたコイン型電池について、実施例１４と同様にして、初期特性評価、及び高温保存後の特性評価を実施した。結果を、下記表２にまとめた。【０１６０】
＜比較例１５〜２８＞
比較例１５は、前記例示化合物２を添加しないこと以外は、実施例１４と同様にして、非水電解液を調製してコイン型電池を得た。
また、比較例１６〜２７は、前記例示化合物２に代えて、前記比較化合物Ａ〜Ｌを添加した以外は、実施例１４と同様にして、非水電解液を調製してコイン型電池を得た。
比較例２８は、前記例示化合物２を添加せず、ＬｉＢＦ４を最終的に得られる非水電解液中におけるＬｉＢＦ４濃度が０．０１モル／リットルとなるように添加したこと以外は、実施例１４と同様にして、非水電解液を調製してコイン型電池を得た。
得られたこれらのコイン型電池について、実施例１４と同様にして、初期特性評価、及び高温保存後の特性評価を実施した。結果を、実施例同様に、下記表２にまとめた。【０１６１】
【表１】
0005399559.tif 000025
【０１６２】
【表２】
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【０１６３】
前記表１の結果より、シリルエステル基を含有する本発明の化合物を添加した実施例１〜１２と、本発明の化合物を添加していない比較例１とを比較すると、本発明の化合物を添加した場合に初期特性の電池抵抗を低減でき、さらに、高温保存後の容量維持率も高いことがわかる。これらの結果から、本発明の化合物の添加が、電池の長寿命化に寄与していることがわかる。【０１６４】
さらに、ホスホン酸誘導体のエステル基に注目すると、シリルエステル基を有する本発明の化合物（例示化合物２）と、シリルエステル基がＯＨ基に置換した化合物（比較化合物Ａ）やアルキルエステル基に置換した化合物（比較化合物Ｂ）を比較すると、本発明の化合物を添加することで、初期特性の抵抗を低減でき、さらに、高温保存後の容量維持率も高いことがわかる。これらの結果から、本発明で示したシリルエステル基を含有することが、電池の長寿命化に寄与していることがわかる。
リン酸にシリルエステル基が置換した比較化合物Ｌを用いた比較例１３では、初期特性の抵抗を低減する効果は確認できるが、高温保存後の容量維持率は本発明の化合物に比べて低くなっており、本発明のシリルエステル基を含有するホスホン酸誘導体が有用であることがわかる。【０１６５】
実施例１、実施例１３および比較例１４に注目すると、本発明の化合物にＬｉＢＦ４をさらに添加することで、ＬｉＢＦ４未添加に比べて更なる電池抵抗の低減が達成できる。  一方、ＬｉＢＦ４単独添加では、電池抵抗の低減は達成できるが、高温保存後の容量維持率は向上していない（比較例１４）。これらの結果から、本発明のシリルエステル基を含有するホスホン酸誘導体と４フッ化ホウ酸塩を添加することで、電池の長寿命化に寄与していることがわかる。【０１６６】
表１の結果を用いて説明した本発明の化合物の効果は、表２の結果からも同様に確認できる。
更に、表１中の実施例１〜１３と表２中の実施例１４〜２６との対比から明らかなとおり、本発明の化合物とＶＣとを併用することによって、初期特性の抵抗をさらに低減でき、且つ、高温保存後の容量維持率をさらに向上させることができる。【０１６７】
日本出願２０１０−１１７４０４の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
【図１】
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